[发明专利]一种离子共聚物-无机复合电驱动双指抓取器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种离子共聚物‑无机复合电驱动双指抓取器及其制备方法，包括多元离子共聚物乳液制备、离子共聚物‑无机复合电驱动活性材料制备、双指柔性抓取器的制备；离子共聚物‑无机复合电驱动活性材料标准样品的制备是在常温常压环境下将离子共聚物乳液和无机导电填料混合液缓慢浇注于平底凹槽玻璃模具内得到；其制备原料常见易得、制备工艺环保、简便，所制产品具有驱动电压低、抓取能力强、响应速度快、制备成本低、应用领域广等特点。

主权项

1.一种离子共聚物‑无机复合电驱动双指柔性抓取器的制备方法，其特征在于，包括多元离子共聚物纳米乳液制备、离子共聚物‑无机复合电驱动活性材料制备、双指柔性抓取器的制备；多元离子共聚物纳米乳液包括：刚性结构单元组分、柔性结构单元组分、离子交换功能单元组分和缓冲增强功能单元组分；刚性结构单元组分选用甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯为单体，占总单体的20‑60mol％；柔性结构单元组分选用丙烯酸正丁酯为单体，占总单体的20‑70mol％；离子交换功能单元组分含有碱金属阳离子、非金属阴离子以及不饱和双键结构，属于同时包含有机、无机两相的表面活性物质，选用烯烃基磺酸盐或苯乙烯磺酸盐，占总单体量的5‑40mol％；缓冲增强功能单元组分选用单体有丙烯酸、丙烯酸衍生酸类、丙烯酸盐类、丙烯酸盐类衍生物羧酸盐类单体之一，占总单体量的10‑40mol％；以上各单体用量之和为100％；多元离子共聚物纳米乳液制备方法为：采用半连续乳液聚合工艺，首先对反应单体采取减压蒸馏处理去除阻聚剂并低温储存备用；提前配制质量分数为1‑4％的过硫酸钾水溶液作为引发剂水溶液；按照工艺配方依次将磁子、乳化剂十二烷基硫酸钠、离子交换功能单元组分、缓冲增强功能单元组分、去离子水加入圆底烧瓶内，将刚性结构单元组分、柔性结构单元组分混合于恒压滴液漏斗中备用，向圆底烧瓶内充氮气15‑60min确保无氧环境，同步打开恒温磁力搅拌器，温度设定45‑70℃，转速设定300r/min；转速稳定后，将二分之一混合组分向圆底烧瓶中滴加，滴加速度1‑3d/s，并开始计时，乳化0.5‑1.5小时后，迅速升温至65‑95℃；达到预设温度后，向圆底烧瓶中加入30‑60％的引发剂水溶液，待无混合组分回流时，向圆底烧瓶中滴加剩余混合组分，滴加速度0.2‑2d/s，并分1‑3次加入剩余引发剂水溶液；混合组分滴加完毕后，保温反应0.5‑3小时，室温冷却至45‑55℃时过滤反应产物得到多元离子共聚物纳米乳液，最终降至室温密封保存；离子共聚物‑无机复合电驱动活性材料标准样品制备方法为：常温常压环境下按比例将多元离子共聚物纳米乳液和无机导电填料混合，电极层厚度控制范围0.05‑0.2μm，混合液缓慢浇注于平底凹槽玻璃模具内，常温常压下晾干揭下，按照标准样品尺寸裁剪得标准样品膜备用，将2个标准样品膜进行粘合，多元离子共聚物纳米乳液层为内侧，无机导电填料层为外侧，以多元离子共聚物纳米乳液为粘合剂，可得到标准样品；无机导电填料选用碳纤维、碳纤维改性产品、碳纳米管、碳纳米管改性产品、石墨烯、石墨烯改性产品之一或其混合；离子共聚物‑无机复合电驱动双指柔性抓取器为：在两个夹持座安装左右两个电极触点、将电极触点与导线连接，分别将2个标准样品置于两个夹持座夹口处，使用铁架台将夹持座固定，最终将双指柔性抓取器、可调直流稳压电源、C31‑VA直流伏安表用导线连接即可得到一套完整的离子共聚物‑无机复合电驱动双指柔性抓取器设备。