[发明专利]具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料及其生产方法

说明书

本发明涉及一种具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料生产方法，包括以下步骤：.称取100重量份的热塑性弹性体材料、3～9重量份的导电填料、0.2～0.8重量份的分散剂和2～9重量份的汉麻秆芯粉，导电填料为炭黑或(和)金属粉末与碳纳米管的混合物；共混挤出:将热塑性弹性体材料、导电填料、分散剂和汉麻秆芯粉共混挤出得到片材；.微孔发泡：将步骤(2)得到的片材置于发泡模具中，升温至发泡温度，后通入超临界二氧化碳气体，待超临界二氧化碳气体在片材中达到饱和状态时，快速释放发泡模具内二氧化碳气体，使片材快速发泡。本发明导电填料的含量低、工艺简单、成本低且生产效率高，制备的发泡材料具有更加优异的力学性能。

技术领域

本发明属于导电高分子复合材料技术领域，特别是一种具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料及其生产方法。

背景技术

具有压敏特性的材料可广泛应用于应变式传感器领域，即当受到外界应力时，材料产生的应变会造成自身电阻的变化。目前常规的应变式传感器主要分为无机和金属两种，但是这两种材料的应变传感器柔性差、可测量应变范围小、回弹性差，限制了自身的应用范围。因此，迫切需要一种具有良好柔性、应变范围广、回弹性好的应变传感器材料。

微孔发泡导电高分子材料，其泡孔尺寸＜100um，泡孔密度＞1×10⁶，具有泡沫轻质的特性，同时兼具优异的力学性能，可承受大的应变，是具有良好回复性的导电材料，在应变传感器领域具有广阔的应用前景。现有的聚乙烯醇/铜纳米线的导电泡孔材料[TangY，et al.ACS Nano，2014，8(6)，5707-5714]，可在大应变范围内检测，但存在稳定性和回复性差、可承受应力小等特点。另一种通过单向冷冻方法制备的具有压敏特性的多孔导电高分子材料[专利申请号201610351838.4]，具有定向多孔结构、可承受应力较大、检测应变大、稳定性和回复性良好的特征，但是其只能单向使用，且生产工艺复杂，周期长，不易实现工业化生产。此外，上述两种方法制备的发泡材料尺寸受限，不能制备大尺寸高厚度的多孔导电材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料及其生产方法，以解决高分子材料作为压敏材料制备工艺复杂、生产周期长且制品尺寸受限等难题。

本发明提供的具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1).称取100重量份的热塑性弹性体材料、3～9重量份的导电填料、0.2～0.8重量份的分散剂和2～9重量份的汉麻秆芯粉，所述导电填料为炭黑或(和)金属粉末与碳纳米管的混合物；

(2)共混挤出：将热塑性弹性体材料、导电填料、分散剂和汉麻秆芯粉共混挤出得到片材；

(3).微孔发泡：将步骤(2)得到的片材置于发泡模具中，升温至发泡温度，后通入超临界二氧化碳气体，待超临界二氧化碳气体在片材中达到饱和状态时，快速释放发泡模具内二氧化碳气体，使片材快速发泡，形成具有微孔结构的具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料。

采用上述方法制备的具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料，其特征在于，采用微孔发泡方法制造，包括100重量份的热塑性弹性体材料、3～9重量份的导电填料、0.2～0.8重量份的分散剂和2～9重量份的汉麻秆芯粉，所述导电填料为炭黑或(和)金属粉末与碳纳米管的混合物，具有压敏特性的微孔发泡导电热塑性弹性体材料具有微孔结构和压敏特性。