[发明专利]一种电致伸缩聚合物层状纳米复合材料及其制法和应用

摘要

本发明涉及一种电致伸缩聚合物层状纳米复合材料，其为将电致伸缩聚合物、纳米层状无机材料、有机插层剂、交联剂、催化剂、质子化剂混合后，在40～120℃固化，得到的厚为10～1000微米的膜状材料进一步拉伸取向而得到的。在垂直于该复合材料的膜平面的方向施加10～100V/μm的电场，能在垂直于电场和拉伸的方向产生1～100％的应变；去掉电场后，形变能很快回复。即本发明的电致伸缩聚合物层状纳米复合材料具有在外加电场驱动下，形变可逆的性质，可以应用于与人工肌肉相关的电驱动、泵和传感器领域。与现有技术相比，本发明提供的电致伸缩聚合物层状纳米复合材料的优点在于其制备方便，并降低了驱动电压。

主权项

1、一种电致伸缩聚合物层状纳米复合材料，其为通过下述方法得到的：1)将电致伸缩聚合物100重量份，纳米层状无机材料0.1～20重量份，有机插层剂0.1～20重量份，交联剂1～5重量份，催化剂0.01～0.2重量份，质子化剂0.2～5重量份混和均匀后，在石英基底上涂膜，然后在40～120℃进行1～10个小时固化反应，得到膜厚为10～1000微米的复合材料膜层；所述的电致伸缩聚合物为硅橡胶或丙烯酸酯橡胶的低聚物；所述的纳米层状无机材料为50～1000纳米尺寸的层状绝缘体材料、层状半导体材料或层状导体材料；所述的有机插层剂为有机胺；所述的交联剂为正硅酸乙酯、苯甲酸胺或1，2-丙二胺；所述催化剂为二烷基二羧酸锡；所述的质子化剂为盐酸、磷酸或硫酸；2)将步骤1)得到的复合材料膜层沿一维方向拉伸取向，使复合材料膜层沿拉伸方向取向，得到本发明的电致伸缩聚合物层状纳米复合材料。