[发明专利]一种柔性传感器用导电橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，由主要包括下述按重量份计的各组分原料制备而成：固含量为60wt.％的橡胶胶乳100份、活化剂0.1-30份、促进剂0.1-10份、硫磺0.1-10份、导电剂0.1-90份、防老化剂0.1-10份、离子型高分子分散剂0.1-10份；其中所述导电剂由至少两种具有不同微观形态的导电剂组成。

2.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述橡胶胶乳为天然橡胶胶乳、人工聚合形成的胶乳和通过物理溶解分散方法制备形成的人造胶乳中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述人工聚合形成的胶乳包括丁苯橡胶乳液、丁腈橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、丁二烯胶乳、聚硫胶乳、氟橡胶胶乳、硅橡胶胶乳、均聚醋酸乙烯酯胶乳、共聚醋酸乙烯酯胶乳、丙烯酸酯乳液、聚氯乙烯胶乳、偏氯乙烯胶乳和苯丙胶乳中的至少一种；所述通过物理溶解分散方法制备形成的人造胶乳包括丁基胶乳、聚异戊二烯胶乳、乙丙胶乳、聚氨酯胶乳、聚乙烯胶乳和环氧树脂胶乳中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述导电剂由导电炭黑、石墨、导电碳纤维、碳纳米管、导电晶须、石墨烯、富勒烯和金属基导电颗粒中的至少两种具有不同微观形态的导电剂混合组成。

5.根据权利要求4所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述导电炭黑包括导电槽黑炭黑、导电炉法炭黑、超导电炉法炭黑、特导电炉法炭黑和乙炔炭黑中的至少一种；所述石墨包括鳞片石墨、膨胀石墨、膨胀石墨微粉和蠕虫状石墨中的至少一种；所述金属基导电颗粒包括银粉、铜粉、镀银玻璃微珠和镀银镍粉中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述活化剂为普通氧化锌、活性氧化锌、碳酸锌、氧化镁、氧化钙、一氧化铅、四氧化铅、碳酸镁、碱式碳酸铅、碱式硅酸铝、氯化亚锡、氧化镉、氢氧化钙、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铅、油酸、月桂酸、三乙醇胺、二甘醇、聚对二亚硝基苯、四氯苯醌和三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述促进剂为二硫代甲酸盐类促进剂、黄原酸类促进剂、秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂、次磺酰胺类促进剂、胍类促进剂、硫脲类促进剂、醛胺类促进剂和胺类促进剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述防老化剂为防老剂4010、防老剂A、防老剂D、防老剂IPPD、防老剂6PPD、防老剂7PPD、防老剂DTPD、防老剂H、防老剂DNP、防老剂TPPD、防老剂OPPD、防老剂4030和防老剂8PPD中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的柔性传感器用导电橡胶，其特征在于，所述离子型高分子分散剂为聚丙烯酸及其盐、聚甲基丙烯酸及其盐、苯乙烯丙烯酸共聚物及其盐、乙烯丙烯酸共聚物及其盐、羧基纤维素及其盐、藻酸及其盐、聚马来酸及其盐、马来酸酐共聚物及其盐、聚酰胺、苯磺酸共聚物、直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐和烷基磺酸盐中的至少一种。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述柔性传感器用导电橡胶的制备方法，其特征在于，主要包括下述步骤：

S1，称取各组分原料：固含量为60wt.％的橡胶胶乳100份、活化剂0.1-30份、促进剂0.1-10份、硫磺0.1-10份、导电剂0.1-90份、防老化剂0.1-10份和离子型高分子分散剂0.1-10份；

S2，导电剂水性分散液的制备：将离子型高分子分散剂加入到水中充分搅拌溶解后，再加入导电剂、硫磺、活化剂、促进剂和防老化剂进行初步搅拌分散成浆料后，将该浆料通入研磨机中研磨0.5-24h，形成稳定均一的导电剂水性分散液；

S3，制备乳胶混合液：将步骤S2中所得导电剂水性分散液加入橡胶胶乳中，并于常温下搅拌15-60min形成胶乳混合液；

S4，涂布烘干脱水：将步骤S3中所得胶乳混合液采用涂布方式涂布后烘干脱水或采用直接导入模具后烘干脱水，形成片状混炼胶；

S5，硫化成型：将步骤S4中所得经烘干后的片状混炼胶按需裁剪、拼接成所需形状后，经过硫化可得所述柔性传感器用导电橡胶。