[发明专利]一种微积分弹性单元导电材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微积分弹性单元导电材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将热塑性弹性体颗粒放入高压反应釜，通入二氧化碳气体，调节压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；(2)用微小注射器在发泡颗粒内部的前后、左右及上下三个方向上迅速注入导电胶液，形成具有一导电通路的复合发泡颗粒；(3)通过蒸汽模压成型，制得微积分弹性单元导电材料。本发明微积分弹性单元导电材料具有耐磨、低温性能好、密度小、回弹性高、易成型等特性。由于本发明所述导电材料可根据受压的不同改变其导电性，因此，其可应用于一些导电器材、传感器及对导电材料密度及回弹性要求较高的特殊领域。

技术领域

本发明属于微孔发泡导电领域，具体涉及一种具有较高的回弹性，且受压接触时导电、压力释放回复初始状态时断电的微积分弹性单元导电材料。

背景技术

导电高分子材料具有其独特的结构和物理化学性质，广泛应用于隐身技术、显示器、电池、电子器件、生物医药、传感器等领域。导电高分子材料比金属导体轻，对光电具有各向异性，易于加工成型，可利用外界条件光、电、热、压力等改变或调节导电体的物理性质。传统导电高分子材料密度大、回弹性差及导电性能不变，因此亟待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种微积分弹性单元导电材料及其制备方法。本发明微积分弹性单元导电材料以超临界二氧化碳作发泡剂，将热塑性弹性体颗粒经纯物理发泡、间歇式泄压升温法制备而成，生产工艺简单环保无污染；本发明微积分弹性单元导电材料在保留了原有热塑性弹性体耐磨、低温性能好等特性的同时，具有密度小、回弹性高、易成型等特性；由于本发明微积分弹性单元导电材料可以根据受压的不同改变其导电性，因此，本发明所述导电材料可应用于一些导电器材、传感器及对导电材料密度及回弹性要求较高的特殊领域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术手段为：

一种用于制备微积分弹性单元导电材料的复合发泡颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)颗粒发泡：将热塑性弹性体颗粒放入高压反应釜中，向高压反应釜中通入二氧化碳气体，调节高压反应釜的压强和温度，使二氧化碳处于超临界状态，保压渗透，快速泄压，加热发泡，制得发泡颗粒；

(2)导电胶液注入：用微小注射器在步骤(1)所述发泡颗粒内部的前后、左右及上下三个方向上迅速注入导电胶液，与所述注射器相邻的大量微小气泡被孔破，充入大量的导电胶液；随着所述发泡颗粒的收缩，内部气泡孔逐渐变小，所述导电胶液进一步浓缩并被储存在所述发泡颗粒内部，当液体挥发掉，导电颗粒存留在所述发泡颗粒内部形成具有一导电通路的复合发泡颗粒。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体中的任意一种。

优选地，所述步骤(1)中，所述热塑性弹性体颗粒粒径为4mm。

优选地，所述步骤(1)中，所述压强为7.38～30MPa；所述压强过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；压强过高渗透效果越明显，但超过30MPa渗透效果基本保持一致，因此压强选择7.38～30MPa。

优选地，所述步骤(1)中，所述温度为31～80℃；所述温度过低则达不到超临界状态，二氧化碳难以渗透到待发泡颗粒内部，难以发泡；温度过高则相同压强内的二氧化碳含量降低，其渗透效果不明显，因此温度选择31～80℃。

优选地，所述步骤(1)中，所述渗透时间为1.5～6h；由于二氧化碳在待发泡颗粒内部渗透完全的最短时间为1.5h，时间继续增加渗透效果稍微增加，但超过6h效果愈发不明显，因此渗透时间选择1.5～6h。