[发明专利]基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器，其特征在于：包括基于柔性基底的电极层和湿敏聚合物薄膜，所述的柔性基底为静电纺丝纳米纤维膜。

2.一种基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：包括下列步骤

S1：柔性基底的制备：配制疏水性高分子聚合物静电纺丝溶液，进行静电纺丝，得到一定厚度的疏水性聚合物纳米纤维膜，即为柔性基底；

S2：电极层的制备：在步骤S1制备好的柔性基底上，即疏水性聚合物纳米纤维膜表面通过丝网印刷技术在其表面印刷导电材料，即为电极层；

S3：湿敏聚合物薄膜的制备：

S31:将湿敏材料与疏水性高分子聚合物共同加入到溶剂中，进行磁力搅拌，得到掺杂有湿敏材料的疏水性聚合物纺丝溶液，其中，湿敏材料的掺杂比例为溶液总量的0.1wt％-5wt％，疏水性高分子聚合物添加量为1.0～3.5g，溶剂体积为5～20ml；

S32:将配好的掺杂有湿敏材料的疏水性聚合物纺丝溶液加入喷头，进行静电纺丝,得到纳米纤维膜；

S33:将步骤S32得到的纳米纤维膜进行烘干，使其溶剂得到充分挥发，最终得到，得到掺杂有湿敏材料的疏水性聚合物纳米纤维膜，即为湿敏聚合物薄膜；

S4:组装：通过热压技术将电极层与湿敏聚合物薄膜复合到一起，即得。

3.如权利要求2所述的基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤S2中导电材料为银纳米颗粒、银纳米线、碳纳米管中一种或者任意几种的混合物。

4.如权利要求2所述的基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤S31中，湿敏材料为氯化锂、溴化锂、硅胶、铝胶、氯化钙、蒙脱石中一种或者任意几种的混合物。

5.如权利要求2所述的基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：所述的疏水性高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚偏氟乙烯、聚二甲基硅氧烷等其中的一种或多种；或者将亲水材料进行疏水改性，所述的亲水材料为聚丙烯腈、聚酰胺66、聚酰胺6、聚乙烯醇、聚醚砜、壳聚糖、聚氧乙烯、聚乳酸或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种任意比例的混合物。

6.权利要求2所述的基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S31中,溶剂为四氢呋喃、三氟乙酸、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或甲苯中的一种或几种任意比例的混合物的溶液。

7.如权利要求2所述的基于纳米纤维膜的柔性湿度传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S31中,纺丝液的浓度10wt％～30wt％；磁力搅拌的时间为6h以上；所述步骤S32中的静电纺丝的参数为：电压10kV～30kV，纺丝液的推进速度为0.3～5mL/h，喷丝头到滚筒的接收距离为15cm～30cm，纺丝环境温度为20℃～45℃，周围环境相对湿度为30％～80％。