[发明专利]碳系材料-高分子聚合物应变敏感薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种碳系材料-高分子聚合物应变敏感薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①对刚性基底表面依次进行清洗、亲水及疏水处理；

将刚性基底依次在丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗10-30min，氮气吹干；亲水处理的步骤为：将清洗后的刚性基底依次放入浓硫酸、双氧水中超声清洗各15-30min，氮气吹干；疏水处理的步骤为：将经过亲水处理过的刚性基底放入烧杯中，滴加适量三甲基氯硅烷(TMCS)溶液并密封烧杯口，将烧杯放入恒温水箱并在60℃-80℃下水浴40-60min，氮气吹干

②配置分散均匀的碳系材料分散液，配置分散均匀的高分子聚合物分散液；

配置碳系材料分散液和高分子聚合物材料分散液时，需要辅以超声分散处理20-40min，磁力搅拌处理10-20min；

③将步骤①中疏水处理后的刚性基底依次、重复浸渍在高分子聚合物分散液、碳系材料分散液中，通过层层自组装工艺在基底上制备多层复合薄膜；

层层自组装工艺为：将疏水处理后的刚性基底浸渍在高分子聚合物溶液中生长2-5min后取出，用去离子水洗净后N2吹干，在刚性基底表面生长一层高分子聚合物薄膜；随后将刚性基底浸渍在碳系材料溶液中生长2-5min后取出，用去离子水洗净后N2吹干，在聚合物薄膜上生长一层碳系敏感薄膜；依次重复上述过程步骤多次，最终在刚性基底上形成多层复合薄膜；依次重复上述过程步骤多次，最终在刚性基底上形成多层复合薄膜，复合薄膜中的碳系敏感薄膜和高分子聚合物薄膜是以“……—碳系敏感薄膜—高分子聚合物薄膜—碳系敏感薄膜—高分子聚合物薄膜—……—碳系敏感薄膜—高分子聚合物薄膜—碳系敏感薄膜—高分子聚合物薄膜—……”的形式设置；

④将步骤③中制备的多层复合薄膜从刚性基底转移到柔性基底上；

所述复合薄膜转移过程中：通过利用具有良好粘附性且熔点高的高分子胶状材料，将多层复合薄膜转移到柔性基底上；

⑤在复合薄膜表面两端用导电银浆引入两个电极，并用柔性薄膜进行封装；

电极材料包括铜线、金、银、碳纳米管或石墨烯，电极引出方式为粘贴或印刷，柔性封装薄膜的材料为PDMS、聚乙烯或聚酰亚胺材料中的任一种；

所述高分子聚合物薄膜所使用的材料为一种可溶于水或醇且具有黏粘特性的高分子材料，高分子聚合物薄膜所使用的材料为聚乙烯亚胺(PEI)、聚丙烯酰胺(PAAM)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。