[发明专利]一种离子液体聚合物致动器的制备方法

权利要求书

1.一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：该致动器包括离子导电聚合物层(1)、导电高分子膜一(2)、电极一(3)、导电高分子膜二(4)和电极二(5)，所述导电高分子膜一(2)和导电高分子膜二(4)均为柔性高分子导电膜制成，所述导电聚合物层(1)由离子交换树脂、离子液体和电容器隔板纸制成；

该致动器包括如下步骤制成：

将导电高分子膜一(2)、导电聚合物层(1)和导电高分子膜二(4)依次叠层，在导电高分子膜一(2)表面一端设有电极一(3)，在导电高分子膜二(4)表面一端设有电极二(5)。

2.根据权利要求1所述的一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：所述柔性高分子导电膜包括如下步骤制成：

步骤S1、将氧化石墨烯分散在去离子水中，之后加入质量分数6％盐酸氨基胍水溶液，匀速搅拌并滴加质量分数10％氢氧化钠水溶液调节pH，直至pH＝12,之后置于55-60℃油浴中，磁力搅拌并反应12h，反应结束后降温至室温，在6000r/min的转速下离心30min，之后用去离子水洗涤滤饼，直至洗涤液呈中性，制得掺杂石墨烯；

步骤S2、将掺杂石墨烯加入质量分数1-1.2％剑麻纳米纤维素分散液中，超声搅拌30min，加入质量分数2-2.5％聚苯胺溶液，以500-800r/min的转速搅拌10min，制得分散液，抽滤成膜，室温下干燥8h，制得柔性高分子导电膜。

3.根据权利要求2所述的一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：控制氧化石墨烯、盐酸氨基胍水溶液和去离子水的用量比为0.8-1g∶10mL∶100mL，控制掺杂石墨烯、剑麻纳米纤维素分散液和聚苯胺溶液的用量比为25-28mg∶23.2-23.5g∶11.2-11.5g。

4.根据权利要求1所述的一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：所述离子交换树脂包括如下步骤制成：

将三羟甲基丙烷和无水二氯甲烷加入反应釜中，匀速搅拌5min，制得溶液a，将3-甲基-3羟甲基氧杂环丁烷加入无水二氯甲烷中，匀速搅拌5min后制得溶液b，将反应釜抽真空后通入氮气，向溶液a中加入三氟化硼乙基醚，磁力搅拌并缓慢滴加溶液b，冰水浴下磁力搅拌并反应48h，反应结束后滴加甲醇钠的甲醇溶液，制得混合物，将混合物加入去离子水中静置10h，过滤收集沉淀，制得聚合物，之后将聚合物加入N，N-二甲基甲酰胺中匀速搅拌10min，制得溶液c，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入N，N-二甲基甲酰胺中，匀速搅拌并加入溶液c，抽真空，通入氮气，加入引发剂并升温至45℃，保温反应4h，之后继续反应24h，反应结束后用甲苯和甲醇冲洗，烘干，制得离子交换树脂。

5.根据权利要求4所述的一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：控制溶液a制备过程中三羟甲基丙烷和无水二氯甲烷的用量比为1.30-1.35g∶20mL，溶液b制备过程中3-甲基-3羟甲基氧杂环丁烷和无水二氯甲烷的用量比为9.10-9.20g∶50mL，溶液a、溶液b和三氟化硼乙基醚的用量比为20mL∶50mL∶6.1-6.5g，溶液c制备过程中聚合物和N，N-二甲基甲酰胺的用量比为3-5g∶20mL，溶液c、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和N，N-二甲基甲酰胺的用量比为20mL∶9.05-9.15g∶50mL。

6.根据权利要求4所述的一种离子液体聚合物致动器的制备方法，其特征在于：所述甲醇钠的甲醇溶液为甲醇钠和甲醇按照0.1g∶10mL的用量比混合而成。