一种纳米复合离子液体凝胶材料及其制备和基于该材料的应变传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种高拉伸自修复多功能纳米复合离子液体凝胶材料的制备方法，将四氧化三铁纳米粒子进行包覆并加入离子液体溶液中，再依次加入高分子单体、引发剂，搅拌均匀形成混合溶液，倒入玻璃模具中紫外照射或加热得到纳米复合离子液体凝胶材料。该离子液体凝胶材料兼具高的拉伸性能和自修复特性，同时还具有自粘附性、导电性、磁响应性、阻燃性及宽的工作温度区间。同时本发明专利技术提供了一种基于该多功能纳米复合离子液体凝胶材料的电阻式应变传感器，该传感器既可以检测极大应变，也可以检测小应变，并且有较高的灵敏度，解决了传统应变传感器不能进行极大应变检测的问题。

Nano composite ionic liquid gel material and its preparation and strain sensor based on the material

The invention discloses a method for preparing a high tensile self repairing multifunctional nano composite ionic liquid gel material. The nanometer iron oxide nano particles are coated and added into ionic liquid solution, and then the polymer monomer and initiator are added in order to form a mixed solution uniformly and pour into the glass mould for ultraviolet irradiation or addition. The nanocomposite ionic liquid gel material was obtained by heat. The ionic liquid gel material has high tensile properties and self repair properties, and has self adhesion, conductivity, magnetic responsiveness, flame retardance and wide working temperature range. Meanwhile, the invention provides a resistive strain sensor based on the multifunctional nano composite ionic liquid gel material, which can not only detect maximum strain, but also detect small strain, and has higher sensitivity, and solves the problem that traditional strain sensors can not carry out maximum strain detection.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合离子液体凝胶材料及其制备和基于该材料的应变传感器
本专利技术属于高分子材料和柔性电子
，特别涉及一种纳米复合离子液体凝胶材料及其制备和基于该材料的应变传感器。
技术介绍
离子液体凝胶是一种在其三维聚合物网络中溶胀大量离子液体的粘弹性高分子材料。由于其具有热稳定性、化学惰性、几乎无饱和蒸汽压、良好的导电率和宽的电化学窗口等优势，离子液体凝胶在电容器、能量电池、传感器和驱动器等领域具有广泛的应用前景。离子液体凝胶在长期使用的过程中不可避免的会产生损伤，从而造成错误信息甚至生命危险。自修复离子液体凝胶是一类具有可以修复高分子网络结构损伤结构和凝胶功能特性的智能材料。赋予离子液体凝胶自修复的性能，为大幅度提升材料的使用安全性和寿命提供了一种经济而又便捷的新方法。离子液体凝胶的力学性能和自修复性能存在此消彼长的矛盾。为了提高离子液体凝胶的自修复性能往往以牺牲其力学性能为代价。目前报道的离子液体凝胶中，具有自修复性能的离子液体凝胶存在力学性能非常差的问题，承受较大的应力；但是，可承受一定应力并发生形变的离子液体凝胶又往往不具备自修复的功能。这些缺陷极大地限制了离子液体凝胶在新兴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米复合离子液体凝胶材料，其特征在于，包括四氧化三铁纳米粒子和聚合物，其中，聚合物可与四氧化三铁纳米粒子表面的Fe(Ⅲ)离子形成动态可逆配位键。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合离子液体凝胶材料，其特征在于，包括四氧化三铁纳米粒子和聚合物，其中，聚合物可与四氧化三铁纳米粒子表面的Fe(Ⅲ)离子形成动态可逆配位键。2.根据权利要求1所述纳米复合离子液体凝胶材料，其特征在于，所述聚合物为四氧化三铁纳米粒子含量的0.1wt％～10wt％。3.权利要求1所述纳米复合离子液体凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，四氧化三铁纳米粒子的包覆在惰性气体保护氛围中，加热和缓慢搅拌下，在四氧化三铁纳米粒子的悬浮水溶液中加入聚合物，继续加热搅拌得到包覆聚合物的四氧化三铁纳米粒子悬浮水溶液，用磁铁收集纳米粒子，烘干，称重；步骤2，反应混合液的制备把高分子单体、引发剂和步骤1得到的包覆聚合物的四氧化三铁纳米粒子加入到离子液体中，混合均匀得到混合液；步骤3，纳米复合离子液体凝胶的制备将混合液倒入玻璃板模具中，紫外照射或加热制备得到掺杂有四氧化三铁纳米粒子的纳米复合离子液体凝胶材料。4.根据权利要求3所述纳米复合离子液体凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物为海藻酸盐、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。5.根据权利要求3所述纳米复合离子液体凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述高分子单体为海藻酸盐(alginate，Alg)、丙烯酰胺(acrylamide，AAm)、甲基丙烯酸(methacrylicacid，MAA)、2-甲基丙烯酰胺(2-methylacrylamide，MAA)、丙烯酸(acrylicacid，AA)、丙烯酸丁酯(n-butylacrylate，BA)、丙烯酸乙酯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈咏梅，张丽梅，董点点，
申请(专利权)人：西安交通大学，陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61