[发明专利]一种柔性电容传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性电容传感器，其特征在于，包括介电层和柔性电极，所述柔性电极设置在所述介电层的表面，所述介电层包括柔性介电弹性体基底和无机高介电颗粒。

2.根据权利要求1所述的柔性电容传感器，其特征在于，所述柔性介电弹性体基底包括聚丙烯酸丁酯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的柔性电容传感器，其特征在于，所述无机高介电颗粒包括钛酸钡、钛酸锶和钛酸锶钡中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的柔性电容传感器，其特征在于，所述柔性电极包括单壁碳纳米管电极、碳酯电极和银包铜电极中的至少一种；

优选地，所述柔性电极的面积为(10～30)mm×(10～40)mm。

5.根据权利要求1所述的柔性电容传感器，其特征在于，所述无机高介电颗粒均匀分散于所述柔性介电弹性体基底中；

优选地，所述介电层的厚度为80～200μm，优选为80～150μm，更优选为80～100μm；

优选地，所述无机高介电颗粒和所述介电层的体积比为1：(3～12)。

6.如权利要求1～5中任一项所述的柔性电容传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述柔性电极粘附在所述介电层的表面；

所述介电层主要由所述无机高介电颗粒与所述柔性介电弹性体基底复合得到。

7.根据权利要求6所述的柔性电容传感器的制备方法，其特征在于，所述介电层的制备方法包括：将所述柔性介电弹性体基底的溶液和所述无机高介电颗粒的混合物进行干燥；

优选地，所述干燥的温度为50～70℃，所述干燥的时间为10～15h；

优选地，所述混合物通过溶液共混法制备得到；

优选地，所述溶液共混法包括采用超声波处理2～3h。

8.根据权利要求6所述的柔性电容传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性电极通过掩模法粘附在所述介电层的两面；

优选地，所述柔性电极的制备方法包括：将所述柔性电极和表面活性剂水溶液的混合物进行超声处理，再进行抽滤；

优选地，所述超声处理的时间为2～3h；

优选地，所述表面活性剂包括十二水合烷基硫酸钠。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的柔性电容传感器的制备方法，其特征在于，所述柔性介电弹性体基底通过原子转移自由基聚合法制备得到；

优选地，所述原子转移自由基聚合法的加热温度为50～70℃，加热时间为10～15h；

优选地，所述无机高介电颗粒通过溶胶-沉淀法制备得到；

优选地，所述溶胶-沉淀法的加热温度为150～170℃，加热时间为3～5h。

10.如权利要求1～5中任一项所述的柔性电容传感器在人体关节角度的信号监测中的应用。