The invention provides a preparation method of nano gold particles polyethylene soft elastic rubber and method of intelligent metal based on the metal rubber layer made of polyethylene and gold nanoparticles layer; the polyethylene layer and the gold nanoparticle layer alternately, closely arranged vertical; the gold nanoparticle layer is composed of spherical nano gold particles, particles by electron tunneling between conductive contact wear. The polyethylene layer material is low density polyethylene. A method for preparing gold nanoparticles polyethylene flexible intelligent metal rubber and its preparation can be made based on the ultrathin film and film surface with perception of stress / strain and pressure sensing film covering regional stress / strain distribution and its variation with time. At the same time, the film has good flexibility, can achieve a better fit with the 3D surface, and can work normally under the condition of cyclic deformation, good stability, can be in multiple deformation under the remains of good elasticity, conductivity and resistance sensitivity to strain.
【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及纳米复合材料领域,特别涉及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。
技术介绍
大尺度、柔弹性、多功能电子及光电系统的开发已成为当今高新科技发展的一个新战略。达成这一目标的最大挑战是实现材料优良导电性与低密度、低刚度及高弹性的完美结合。传统导电材料(如金属)比重大、刚度高,由其制成的平直电子器件无法在大型曲面或柔性表面使用,而高弹性导电橡皮很低的导电率亦无法满足电子光电系统的需求。为了实现高导电性与柔弹性(低刚度)、低密度的完美统一,研究者采用了不同的设计思路并相应获得了不同类别的弹性导电材料。一种方法是通过优化结构设计提高传统导电材料的变形能力(专利号:201520107709.1)。但该类材料柔性不足,不能实现导电材料和基体表面的完美契合,变形能力亦有限,不能从根本上解决上述问题。另一种方法是(中国专利CN1605604)将镀银玻璃粉、镀银铜粉、镀银铝粉和银粉作为导电填充料加入橡胶基体合成高导电橡胶,但高达200~600质量份的导电填料大大降低了材料的弹性。为进一步解决上述问题,研究者提出了新的设计思路:即将纳米导体随机分布于高弹性绝缘基体内以合成全新的柔弹性导电纳米复合材料。纳米导体的形状主要分为线状(碳纳米管,银纳米线)、片状(石墨烯)、球状(金/银/铜纳米球)及混合型(碳纳米管+银纳米球),而基体均采用高弹性、低密度、低刚度的聚合物。金属橡皮是由直径为10到30纳米的金颗粒(球状导体)与聚合物合成的一种纳米复合材料。与其它形状的纳米导体不同,球状纳米导 ...
【技术保护点】
一种基于纳米金颗粒‑聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮,其特征在于,由聚乙烯层(1)和纳米金颗粒层(2)组成;所述聚乙烯层(1)与所述纳米金颗粒层(2)交替叠加,紧密竖向排列;所述纳米金颗粒层(2)由球状纳米金颗粒组成,颗粒之间通过电子隧穿导电接触。
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米金颗粒-聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮,其特征在于,由聚乙烯层(1)和纳米金颗粒层(2)组成;所述聚乙烯层(1)与所述纳米金颗粒层(2)交替叠加,紧密竖向排列;所述纳米金颗粒层(2)由球状纳米金颗粒组成,颗粒之间通过电子隧穿导电接触。2.根据权利要求1所述的基于纳米金颗粒-聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮,其特征在于,所述聚乙烯层(1)材料为低密度聚乙烯。3.根据权利要求1所述的基于纳米金颗粒-聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮,其特征在于,所述聚乙烯层(1)厚度为0.02-0.125mm。4.根据权利要求1所述的基于纳米金颗粒-聚乙烯的柔弹性智能化金属橡皮,其特征在于,所述纳米金颗粒层(2)中纳米金颗粒直径为10-30nm。5.一种基于纳米金颗粒-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-...
【专利技术属性】
技术研发人员:王成原,赵越,俞笑竹,张法玲,孙虎,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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