[发明专利]一种基于纳米金颗粒-聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮及其制备方法

摘要

本发明提供了一种基于纳米金颗粒‑聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮及其制备方法，所述金属橡皮由聚乙烯层和纳米金颗粒层组成；所述聚乙烯层与纳米金颗粒层交替叠加，紧密竖向排列；所述纳米金颗粒层由球状纳米金颗粒组成，颗粒之间通过电子隧穿导电接触。所述聚乙烯层材料为低密度聚乙烯。一种基于纳米金颗粒‑聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮及其制备方法，可制成超薄薄膜并具备感知薄膜表面压应力/应变以及感知薄膜覆盖区域内应力/应变分布及其随时间变化的能力。同时该薄膜又具有良好的柔韧性，可与三维曲面实现较好贴合，可在反复形变条件下正常工作，具有良好的稳定性能，可在多次变形下依然保持良好的弹性、导电性与电阻对应变的敏感性。

主权项

1.一种基于纳米金颗粒‑聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：金胶溶液的制备，包括如下步骤：S1.1：对用于金胶溶液制备的玻璃器皿进行清洗；S1.2：加热柠檬酸钠溶液至沸腾，然后逐滴加入四氯金酸溶液并快速搅拌2‑3分钟，持续加热并搅拌混合溶液15分钟之后，缓慢冷却至室温，制得金胶溶液；其中，柠檬酸钠溶液和四氯金酸溶液的摩尔比为3.5:1‑7.0:1；S2：对聚乙烯层(1)进行表面处理，使聚乙烯层(1)表面形成活性基团以吸附胶体金溶液中的纳米金颗粒，包括如下步骤：S2.1：将聚乙烯层(1)放入纯水中用超声清洗仪清洗10分钟，用氮气吹干，然后将其置于真空状态下用惰性气体等离子体处理2‑3分钟，在聚乙烯层(1)表面形成活性基团；处理结束后将其暴露在空气中1‑2小时，使聚乙烯层(1)表面的活性基团与空气中的水分反应；S2.2：将S2.1中得到的聚乙烯层(1)在3‑氨基‑4‑羟基苯磺酸的甲醇溶液里浸泡10分钟，取出后用甲醇清洗，然后加热干燥，真空保存；S3：制备聚乙烯‑纳米金颗粒双层薄膜，包括如下步骤：S3.1：将羟胺与氯金酸按摩尔比1.44:1配置成混合溶液B；S3.2：将经过S2中表面处理的聚乙烯层(1)浸入到S1中制备的金胶溶液，取出后用纯水冲洗1‑2分钟；浸入混合溶液B中并均匀搅拌，重复该步骤2‑3次，得到表面连续的聚乙烯‑纳米金颗粒双层薄膜；S4：将得到的聚乙烯‑纳米金颗粒双层薄膜交替层层叠加，然后浸入到聚乙烯溶液里，加热烧制成型；S5：利用切割工具沿着垂直于聚乙烯层(1)方向切割，得到多层聚乙烯‑纳米金颗粒金属橡皮。