如圖3所示，在真空濺射室內(nèi)，利用連續(xù)磁控濺射方法在過(guò)渡層的兩個(gè)外表面分別濺射一層高導(dǎo)電性金層，最終獲得電致變形薄膜材料9。
[0040]實(shí)施例2:過(guò)渡層較薄(小于10 μ m)的電致變形薄膜材料的制備工藝，包括下述步驟:
(O電致變形薄膜的芯層膜制備
按設(shè)定比例混合Naf1n離子膜溶液和離子液體EMIBF4,獲得Naf1n離子膜-離子液體混合溶液。如圖2所示，預(yù)熱流延機(jī)后將混合液體倒入流延機(jī)儲(chǔ)液罐4中，打開(kāi)流延機(jī)開(kāi)關(guān)，使混合液體在轉(zhuǎn)動(dòng)的流延基帶5上受熱流延成膜。
[0041](2)采用雙面印刷制備過(guò)渡層
按設(shè)定比例在Naf1n離子膜-離子液體混合溶液中摻雜導(dǎo)電Au納米顆粒，制得Naf 1n離子膜-離子液體-Au納米顆粒漿料。如圖4所示，以芯層膜為基體膜，電暈處理后，以濃縮的摻雜漿料為印刷料，利用印刷機(jī)10在基體膜上印刷一層過(guò)渡層膜，烘干后通過(guò)熱壓輥7加壓促進(jìn)結(jié)合，其后采用相同的工藝在芯層膜另一側(cè)印刷結(jié)合一層過(guò)渡層膜。
[0042]( 3)濺射電極改善導(dǎo)電性
如圖4所示，在真空濺射室內(nèi)，利用連續(xù)磁控濺射方法在過(guò)渡層兩個(gè)外表面分別濺射一層高導(dǎo)電性金層，最終獲得電致變形薄膜材料9。
[0043]實(shí)施例3:芯層較薄(小于ΙΟμπι)的電致變形薄膜材料的制備工藝，包括下述步驟:
(I)基于摻雜Naf1n漿料的過(guò)渡層制備
按設(shè)定比例在Naf1n離子膜-離子液體混合溶液中摻雜導(dǎo)電Au納米顆粒，制得Naf1n離子膜-離子液體-Au納米顆粒衆(zhòng)料。如圖2所示,預(yù)熱流延機(jī)后將摻雜衆(zhòng)料倒入流延機(jī)儲(chǔ)液罐4中，打開(kāi)流延機(jī)開(kāi)關(guān)使摻雜漿料在轉(zhuǎn)動(dòng)的流延基帶5上流延成膜。
[0044](2)芯層與過(guò)渡層的結(jié)合
如圖5a所示，以過(guò)渡層膜為基體膜，以濃縮的Naf1n離子膜-離子液體混合溶液為印刷料，利用印刷機(jī)10在基體膜上印刷一層一定厚度的芯層膜，烘干后通過(guò)熱壓輥7加壓促進(jìn)結(jié)合；
(3)濺射電極改善導(dǎo)電性
如圖5a所示，在真空濺射室內(nèi)，利用連續(xù)磁控濺射方法在過(guò)渡層外表面一側(cè)濺射一層高導(dǎo)電性金層，獲得導(dǎo)電層-過(guò)渡層-芯層半膜結(jié)構(gòu)U。
[0045](4)半膜共擠出獲得全膜材料
如圖5b所示，將兩卷半膜的芯層一側(cè)緊貼，在加熱加壓條件下采用雙層共擠出方式熱壓結(jié)合，獲得電致變形薄膜材料9。
[0046]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所揭示的乃較佳實(shí)施例的一種或多種，凡是局部的變更或修飾而源于本發(fā)明的技術(shù)思想而為熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人所易于推知的，俱不脫離本發(fā)明的專利權(quán)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，包括: (1)將Naf1n離子膜溶液與離子液體混合，獲得Naf1n離子膜-離子液體混合溶液，以及在所述Naf1n離子膜-離子液體混合溶液中添加導(dǎo)電摻雜材料，獲得Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料； (2)通過(guò)流延工藝將該Naf1n離子膜-離子液體混合溶液或該Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料制成電致變形薄膜的芯層膜或過(guò)渡層膜； (3)至少在一芯層膜的兩側(cè)分別覆設(shè)至少一過(guò)渡層膜，且在加熱加壓條件下使所述芯層膜與過(guò)渡層膜結(jié)合，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)； (4)在位于步驟(3)所獲復(fù)合結(jié)構(gòu)兩側(cè)的過(guò)渡層膜外表面上設(shè)置高導(dǎo)電性涂層，獲得完整的電致變形薄膜。
2.一種卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，包括: (1)將Naf1n離子膜溶液與離子液體混合，獲得Naf1n離子膜-離子液體混合溶液，以及在所述Naf1n離子膜-離子液體混合溶液中添加導(dǎo)電摻雜材料，獲得Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料； (2)通過(guò)流延工藝將該Naf1n離子膜-離子液體混合溶液或該Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料制成電致變形薄膜的芯層膜或過(guò)渡層膜； (3)在一芯層膜的一側(cè)至少覆設(shè)一過(guò)渡層膜，且在加熱加壓條件下使所述芯層膜與過(guò)渡層膜結(jié)合，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)； (4)在步驟(3)所獲復(fù)合結(jié)構(gòu)的過(guò)渡層膜外表面設(shè)置高導(dǎo)電性涂層，獲得導(dǎo)電層-過(guò)渡層-芯層的半膜結(jié)構(gòu)； (5)將兩個(gè)半膜結(jié)構(gòu)的芯層貼緊，且在加熱加壓條件下使該兩個(gè)半膜結(jié)構(gòu)結(jié)合，獲得完整的電致變形薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，步驟(I)包括:將Naf1n離子膜-離子液體混合溶液或Naf1n離子膜-離子液體_導(dǎo)電顆粒衆(zhòng)料加入流延設(shè)備，并使該Naf1n離子膜-離子液體混合溶液或該Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料在轉(zhuǎn)動(dòng)的流延基帶上受熱流延成膜，且通過(guò)調(diào)節(jié)流延基帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度而調(diào)整芯層膜或過(guò)渡層膜的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，步驟(3)包括:在一芯層膜兩側(cè)分別設(shè)置一過(guò)渡層膜，并在加熱加壓條件下采用三層共擠出方式熱壓結(jié)合，形成過(guò)渡層-芯層-過(guò)渡層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷對(duì)卷規(guī)模化生產(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，步驟(3)包括:在芯層膜一側(cè)表面印刷Naf1n離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒漿料，形成一過(guò)渡層膜，并在加熱加壓條件下使該兩者結(jié)合形成初級(jí)復(fù)合結(jié)構(gòu)，而后采用相同工藝在該芯層膜另一側(cè)表面形成另一過(guò)渡層膜，并再次在加熱加壓條件下使該另一過(guò)渡層膜與該芯層膜結(jié)合形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，步驟(3)包括:以過(guò)渡層膜為基體膜，并在基體膜一側(cè)表面印刷Naf1n離子膜-離子液體混合溶液，形成芯層膜，并在加熱加壓條件下使該兩者結(jié)合形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，所述導(dǎo)電摻雜材料包括高穩(wěn)定性導(dǎo)電納米顆粒，所述導(dǎo)電納米顆粒包括貴金屬納米顆粒，所述貴金屬納米顆粒包括至少由Au、Pt、Pd、Ag中的任意一種形成的納米顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷對(duì)卷規(guī)模化生產(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，所述導(dǎo)電摻雜材料包括納米材料，所述納米材料包括碳納米管或?qū)щ娛?br>9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷對(duì)卷規(guī)模化生產(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，所述導(dǎo)電摻雜材料包括納米顆粒材料，所述納米顆粒材料包括二氧化釕或二氧化錳納米顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷對(duì)卷規(guī)?；a(chǎn)電致變形薄膜的工藝，其特征在于，該工藝包括:在真空環(huán)境中，利用連續(xù)磁控濺射方法在過(guò)渡層膜外表面濺射形成高導(dǎo)電性涂層，所述高導(dǎo)電性涂層的材料包括金、鈀、鉬中的任意一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電致變形薄膜卷對(duì)卷規(guī)模化生產(chǎn)工藝方法，其主要包括以下如下步驟：（1）制備Nafion離子膜-離子液體混合溶液，通過(guò)流延成膜工藝制備芯層膜；（2）制備Nafion離子膜-離子液體-導(dǎo)電顆粒摻雜漿料，通過(guò)流延成膜工藝制備過(guò)渡層膜；（3）通過(guò)多層共擠出工藝或印刷工藝方法將芯層膜與過(guò)渡層膜結(jié)合；（4）通過(guò)磁控濺射方法在過(guò)渡層外側(cè)沉積導(dǎo)電電極層。本發(fā)明不僅工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，成本低廉，且所獲產(chǎn)品品質(zhì)良好，性能穩(wěn)定，能在空氣中長(zhǎng)期使用，適于批次生產(chǎn)10平方米以上的電致變形薄膜材料，能滿足規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用的需求。
【IPC分類】C23C14-35, B32B37-06, B32B37-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104647870
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310578229
【發(fā)明人】陳韋, 朱子才, 胡穎
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月15日