[发明专利]E-TPU复合材料单电极摩擦纳米发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种E-TPU复合材料单电极摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）取TPU、通用工程塑料、导电填料，混合、搅拌均匀，加入挤出机中进行熔融混炼塑化，混炼过程的温度高于TPU熔点5～50℃；TPU、通用工程塑料、导电填料的质量比为70～98﹕1～20﹕1～15；

所述通用工程塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯中的一种；

所述导电填料为炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、胺基化或羧基化或羟基化的碳纳米管、胺基化或羧基化或羟基化的石墨烯中的一种或几种混合物；

2）塑化完成后通过水下造粒或者水下拉条造粒得到TPU/通用工程塑料/导电填料复合颗粒；

3）将TPU/通用工程塑料/导电填料复合颗粒放入高压反应釜中，通入超临界流体，进行保压渗透、泄压、发泡，渗透压力10～20MPa，渗透时间0.5～5 h，泄压速率10～20 MPa/min，发泡蒸汽温度100～130℃，发泡时间1～10 min，得到E-TPU/通用工程塑料/导电填料复合泡沫颗粒，即得；所述超临界流体为超临界CO₂、N₂或两者的混合气体。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，将TPU、通用工程塑料、导电填料均匀混合，加入双螺杆挤出机中进行混炼，双螺杆挤出机的转子直径为100～150mm，转子转速为100～500r/min，双螺杆挤出机设置6个温度设定区，各温度设定区的温度范围为：第一区100～150℃；第二区110～160℃；第三区120～170℃；第四区130～180℃；第五区140～200℃；第六区150～220℃。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述TPU/ 通用工程塑料/导电填料复合颗粒为椭球形或者柱状。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述TPU/通用工程塑料/导电填料复合颗粒为椭球形时粒径为2～10 mm；所述TPU/通用工程塑料/导电填料复合颗粒为柱状时，颗粒横切面的直径为2～10 mm，颗粒长度为2～10 mm。

5.一种E-TPU复合材料单电极摩擦纳米发电机，其特征在于：由权利要求1至4任一项所述的制备方法制备得到。