[发明专利]一种超疏水智能应变传感涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种超疏水智能应变传感涂层，其特征在于包括纳米导电材料与柔性可延展材料的复合物，所述复合物包含由纳米导电材料形成的导电网络，且所述复合物表面还具有微米-纳米多级复合结构，所述微米-纳米多级复合结构包括非平面微米结构以及纳米结构，所述非平面微米结构包括复数个微米级凸起部和/或复数个微米级凹下部，所述纳米结构包括复数个纳米突起，所述纳米突起至少凸露于所述微米级凸起部表面和/或所述微米级凹下部的内壁上。

2.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述非平面微米结构的形状包括不规则微孔状、金字塔形、四棱锥形、三棱锥形、半球形和柱形中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述非平面微米结构包括复数个微米孔，所述微米孔的孔径为2~40µm。

4.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述纳米突起由所述纳米导电材料形成。

5.根据权利要求4所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述纳米结构包括由无序排布的纳米导电材料形成的复数个纳米突起，所述纳米突起的高度在1000nm以下，直径为5~100nm。

6.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述纳米导电材料的材质包括碳纳米管、石墨烯、金属纳米线、导电聚合物材料或炭黑。

7.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述复合物中纳米导电材料的含量为10~80wt%。

8.根据权利要求1所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述柔性可延展材料包括高分子材料，所述的高分子材料包括热塑性弹性体、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚氨基甲酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯中的任意一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求8所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述的高分子材料为热塑性弹性体。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述超疏水智能应变传感涂层的厚度为0.1~100µm。

11.根据权利要求10所述的超疏水智能应变传感涂层，其特征在于：所述超疏水智能应变传感涂层与水的接触角大于150°，所述超疏水智能应变传感涂层的方块电阻为0.1~30千欧。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的超疏水智能应变传感涂层的制备方法，其特征在于包括：

提供敏感浆料，所述敏感浆料包括溶剂以及均匀分散于溶剂中的纳米导电材料和柔性可延展材料；

将所述敏感浆料涂覆于衬底上，形成涂层，将所获涂层于有机溶剂中浸渍2~30分钟，之后干燥，获得所述超疏水智能应变传感涂层。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于具体包括：将纳米导电材料于溶剂中充分分散后，再加入柔性可延展材料，使柔性可延展材料溶解或充分分散后，获得所述敏感浆料，其中采用的分散方法包括超声分散。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括环己烷、正己烷、丙酮、甲苯、苯、三氯甲烷和四氯化碳中的任意一种或两种以上的组合。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为环己烷。

16.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于包括：至少采用喷涂方式将所述敏感浆料涂覆施加到衬底上形成涂层。