[发明专利]氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器，其特征在于：所述电致动器是由聚氯乙烯和氰乙基纤维素通过溶液共混法制备成复合凝胶，并在复合凝胶的两侧涂覆导电硅脂电极制备而成，利用下压弹簧作为预载荷，采用高压电源引入脉冲电信号，使该电致动器在电场下产生面外致动。

2.根据权利要求1所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器，其特征在于：所述的氰乙基纤维素的介电常数为11~15，取代度为1~2.5。

3.根据权利要求1所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器，其特征在于：所述复合凝胶的厚度为0.5-1 mm，弹性模量为0.12-0.73 MPa；介电常数为4~7。

4.根据权利要求1所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器，其特征在于：所述导电硅脂电极的厚度为0.1~0.2 mm，直径为40 mm，表面电阻为1000~3000Ω/sq。

5.根据权利要求1所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器，其特征在于：所述电致动器在电场强度高于5 V/μm和频率大于2 Hz的脉冲电信号下，能够产生0.01~3 mm的面外致动位移。

6.根据权利要求1-5任一所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将氰乙基纤维素溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到混合溶液A；将聚氯乙烯和邻苯二甲酸二辛酯溶于N,N-二甲基甲酰胺中，得到混合溶液B；（2）将混合溶液A和混合溶液B均匀混合，得到混合溶液C，将混合溶液C倒入玻璃培养皿中，在真空干燥箱中加热至溶剂完全挥发，得到氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶；

（3）将导电硅脂均匀涂敷在氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶的两侧，并放入烘箱中使导电硅脂与复合凝胶牢固结合得到氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器。

7.根据权利要求6所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中邻苯二甲酸二辛酯的质量是聚氯乙烯质量的2~4倍，氰乙基纤维素的质量占氰乙基纤维素、邻苯二甲酸二辛酯和聚氯乙烯总质量的百分比为5~15 %。

8.将权利要求1-5任一所述的氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器应用于位移传感器，其特征在于：当氰乙基纤维素-聚氯乙烯复合凝胶电致动器的电容增加250~570 pF时，所检测的位移为0.3~1.5 mm。