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彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號:11805080閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠,其特征在于包含連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所述連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由初級網(wǎng)絡(luò)及共形覆蓋層構(gòu)成的“核-殼”基本骨架相互連接形成,所述初級網(wǎng)絡(luò)主要由低維無機納米顆粒懸浮液中相互搭接的分散體構(gòu)成,所述共形覆蓋層主要由本征導(dǎo)電高分子原位聚合形成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠,其特征在于它包含:無機成分1.9~83.3wt%,導(dǎo)電高分子聚合物16.7~98.1wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠,其特征在于所述氣凝膠內(nèi)所含孔的孔徑為2nm~10μm,孔隙率為75.0~99.5%,所述氣凝膠的電導(dǎo)率為0.001~1000S/m,最大壓縮率為95%,且隨著所述氣凝膠的壓縮率從0%增大到95%,其電阻值從初始電阻值逐漸降低至初始電阻值的15%,而在撤除驅(qū)使所述氣凝膠壓縮的外力后,所述氣凝膠能夠在10秒~5分鐘內(nèi)回復(fù)原狀。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠的制備方法,其特征在于包括:

a、將低維無機納米顆粒和本征導(dǎo)電高分子單體分散于水與有機溶劑組成的混合溶劑中,形成無機納米顆粒及高分子單體混合溶液;

b、將氧化劑溶于水與有機溶劑組成的混合溶劑中,形成氧化劑的均相溶液;

c、將所述無機納米顆粒及高分子單體混合溶液、所述氧化劑的均相溶液在0~50℃下快速混合形成凝膠;

d、將步驟c所獲凝膠于0~90℃靜置0.5-15天;

e、將經(jīng)步驟d處理后的凝膠以純化溶劑置換純化2-30天,以除去所述凝膠中的雜質(zhì),從而獲得導(dǎo)電彈性有機-無機雜化濕凝膠。

f、將步驟e所獲彈性導(dǎo)電有機-無機雜化濕凝膠進(jìn)行干燥,從而獲得所述導(dǎo)電彈性有機-無機雜化氣凝膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠的制備方法,其特征在于所述混合溶劑包含體積比為1:10~10:1的水與有機溶劑,所述有機溶劑至少選自乙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、丁酮、乙腈、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜 中的任一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠的制備方法,其特征在于所述低維無機納米顆粒包括銀納米線、銅納米線、碲化鉍納米線、碲納米線、氧化鋅納米線、鎳納米線、氧化鎳納米線、鈷納米線、鎳化鈷納米線、氧化硅納米線、氧化錫納米線中的任一種或兩種以上的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述彈性導(dǎo)電有機-無機雜化氣凝膠的制備方法,其特征在于所述氧化劑包括硝酸銀、硝酸銅、氯化銅、硝酸錳、氯化鐵、硝酸鐵、硫酸銨、過氧化氫中的任一種或兩種以上的組合。

8.權(quán)利要求1-3中任一項所述彈性導(dǎo)電有機-無機雜化高分子氣凝膠作為應(yīng)力傳感材料的用途,所述應(yīng)力傳感材料的靈敏度≥0.3kPa-1;響應(yīng)速度≤1ms,檢測極限≤5Pa。

9.權(quán)利要求1-3中任一項所述彈性導(dǎo)電有機-無機氣凝膠作為溫度自補償應(yīng)力傳感材料的用途,所述溫度自補償應(yīng)力傳感材料的電阻-溫度系數(shù)在10-3/℃以下,且當(dāng)環(huán)境溫度在10-50℃范圍內(nèi)變化時,所述溫度自補償應(yīng)力傳感材料的各項傳感性能參數(shù)的變化幅度維持在10%以內(nèi)。

10.一種裝置,其特征在于包含權(quán)利要求1-3中任一項所述的彈性導(dǎo)電有機-無機雜化高分子氣凝膠。

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