[发明专利]一种应力变化传感薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种应力变化传感薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将合成树脂加入溶剂配成合成树脂溶液，加入应变感应颗粒溶液搅拌均匀，然后注入模具、干燥成膜即得应力变化传感薄膜；

所述应变感应颗粒，内核为PVP-DADMAN接枝的改性纳米金颗粒，内核包埋在PEOS内；纳米金、PVP-DADMAN和PEOS的质量比为4:1:2-2:3:10；所述应变感应颗粒的平均直径为35-75nm；形状为不规则多边形；

所述应变感应颗粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）将HAuCl₄和PVP-DADMAN溶于水后煮沸，然后加入还原剂，避光搅拌反应，离心后上清液真空干燥后得到改性纳米金颗粒；

（2）将PEOS溶于有机溶剂中，作为油相；将步骤（1）制备的改性纳米金溶于水中，加入保护剂，调节pH为酸性，作为水相；将水相和油相在室温下超声波搅拌，静置后得到水包油型Pickering乳液，清洗并离心浓缩，室温干燥得到应变感应颗粒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成树脂选自PVA、PVC或PPE；所述溶剂选自水或有机溶剂。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成树脂的分子量为2.5-15万；所述合成树脂溶液的质量百分浓度为5-15%；所述应变感应颗粒溶液的质量百分浓度为30-65%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成树脂溶液与所述应变感应颗粒溶液混合的质量比为10:1-25:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述PVP-DADMAN的重均分子量M_w为55-68kg/mol；溶于水得到PVP-DADMAN的浓度为1×10^-7-1×10^-5M、HAuCl₄的浓度为1×10^-2-1×10^-4M；所述HAuCl₄和PVP-DADMAN的质量比为60:1-20:1；所述还原剂选自抗坏血酸或硫脲；所述HAuCl₄与还原剂的质量比为3:1-1:5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述PEOS的重均分子量M_w为1-3kg/mol；所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯或乙苯；改性纳米金溶于水后所得溶液的质量百分浓度为0.1%-2%；所述PEOS与改性纳米金的质量比例为1:2-5:1；所述改性纳米金与保护剂的质量比为5-2:1；所述保护剂为水溶性醇；所述油相和水相的体积比为1:5-1:1；所述pH为1-4。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护剂为C1-C4的水溶性醇。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，煮沸时间为1h；反应的温度为98℃，反应时间为1h；离心速度为5000-20000rpm，离心时间为5-30min；步骤（2）中，静置时间为3-5天。

9.一种如权利要求1-8任一所述的方法制备的应力变化传感薄膜。