[发明专利]一种敏感油墨材料和柔性压力薄膜传感器及其制备方法

说明书

本发明提供一种敏感油墨材料和柔性压力薄膜传感器及其制备方法。柔性压力薄膜传感器包括，第一绝缘保护层、导电电极层、支撑粘结层、敏感油墨层和第二绝缘保护层；导电电极层和敏感油墨层设置在第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间；敏感油墨层具有凹凸表面微结构的导电的敏感油墨材料组成；支撑粘结层处于第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间。支撑粘结层将第一绝缘保护层和第二绝缘保护层粘连起来。其优点在于改善了力‑电阻的变化曲线关系，能够对外部刺激力的大小进行一定程度的识别，在人体压力分布检测，汽车安全座椅系统和人机触控领域具有很好的应用。

技术领域

本发明涉及一种敏感油墨材料和柔性压力薄膜传感器及其制备方法。

背景技术

目前市面上已有出售的柔性薄膜开关受到外部激励时主要表现特征为，即在受到一个很弱小的外部力动作时，电阻会急剧减小，经过信号采集、处理以后只能判断外部力有无存在，而无法做到外部力大小程度的识别。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种一种敏感油墨材料和柔性压力薄膜传感器及其制备方法；从根本上解决上述技术问题，以克服上述现有技术的存在缺陷。

本发明提供一种柔性压力薄膜传感器，包括，第一绝缘保护层、导电电极层、支撑粘结层、敏感油墨层和第二绝缘保护层；导电电极层和敏感油墨层设置在第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间；敏感油墨层具有凹凸表面微结构的导电的敏感油墨材料组成；支撑粘结层处于第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间。支撑粘结层将第一绝缘保护层和第二绝缘保护层粘连起来。

进一步，本发明提供一种柔性压力薄膜传感器，还可以具有如下特征：第一绝缘保护层的材料包含但不限于PET膜、PVC膜、PE膜，优选厚度是10um～300um；第二绝缘保护层的材料包含但不限于PET膜、PVC膜、PE膜，优选厚度是10um～300um；导电电极层的材料包含不含但不限于金属银，金属铝，金属铜，优选厚度在0.01mm-0.05mm；支撑粘结层优选厚度在0.05mm-0.25mm，其材料包含但不限于市售双面胶、丝网印刷胶。

进一步，本发明提供一种柔性压力薄膜传感器，还可以具有如下特征：第一绝缘保护层和第二绝缘保护层的形状为，圆形和长方形组合而成；导电电极层的形状与第一绝缘保护层相配，一端为圆环，圆环具有一个缺口，圆环中有若干根圆弦；另一端为两根长方形组合而成；敏感油墨层为圆形；支撑粘结层为圆环，与导电电极层的圆环相配；导电电极层和敏感油墨层重合区的上部位置具有通气孔。

另外，本发明还提供一种敏感油墨材料，包括以下组分且各组分的质量百分含量分别为，粘结剂0.01％-35％；导电填料0.1％-80％；金属氧化颗粒5％-40％；溶剂5％-90％；助剂0.02％-10％。

进一步，本发明提供一种敏感油墨材料，还可以具有如下特征：粘接剂包括天然树脂和/或合成树脂；合成树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、乙烯基树脂、合成纤维素、聚酰胺树脂、苯氧树脂、聚氨酯树脂、氯磺化聚乙烯、热塑型塑料、合成橡胶、松香改性树脂等或其共聚物中的至少一种；金属氧化微粒包括氧化铜、氧化铁、氧化钼、氧化镍、氧化亚锡、氧化镁等或其混合物中的至少一种；优选尺寸在0.1um-500um；溶剂包括脂族烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、芳烃类溶剂、酯类溶剂、醇醚类溶剂、动植物油、矿物油中的至少一种；助剂包括增稠剂、分散剂、偶联剂、消泡剂、着色剂、润湿剂、流平剂、交联剂、稳定剂、紫外线吸收剂、防氧化剂、玻璃粉等中的至少一种。

另外，本发明提供一种敏感油墨材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤A、液相制备：按照敏感油墨材料的组份将粘结剂和溶剂放入容器内搅拌溶解，直至混合均匀直至透明清澈状态。

步骤B、分散:将步骤A制备得到的液相物料、导电填料、金属氧化颗粒和助剂放在一起搅拌搅拌，混合预分散均匀，制得油墨粗浆。