[发明专利]一种柔性压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性压力传感器，其特征在于，结构依次包括：第一电极层、第一可压缩电阻层、柔性导电高分子层、第二可压缩电阻层、第二电极层，所述第一电极层、第二电极层为导电织物，与外部测量电路连接，所述第一可压缩电阻层、第二可压缩电阻层为具有多个等间距凸起物的导电材料，该导电材料为柔性可压缩，所述柔性导电高分子层的电阻值恒定。

2.如权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述第一电极层、第二电极层的厚度为0.01mm～0.1mm，第一可压缩电阻层、第二可压缩电阻层的厚度为0.01mm～0.1mm，柔性导电高分子层的厚度为0.02mm～1mm。

3.如权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述第一可压缩电阻层、第二可压缩电阻层的凸起物之间的间距为0.01mm～0.5mm。

4.如权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述凸起物为导电织物或导电高分子材料。

5.如权利要求4所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述第一可压缩电阻层、第二可压缩电阻层的凸起物的面积大小为0.0001mm²～0.25mm²。

6.如权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述导电高分子层的成分按照质量百分数比例包括：聚烯烃共聚物45～60％，导电填料30～45％，无机助剂2～4％，钛酸酯偶联剂4～6％，增塑剂0.8～2％，抗氧剂0.4～1.2％。

7.如权利要求6所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述聚烯烃共聚物为聚丙烯和聚乙烯的共混物，共混比例为1:1，导电填料为石墨、炭黑、碳纳米管中的任意一种或多种。

8.如权利要求1所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述导电高分子层上下表面还设置了等间距的柔性隔离层，该隔离层为绝缘材料，厚度为0.01mm～0.1mm，导电高分子层同一侧的柔性隔离层之间的距离为2mm～10mm。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种柔性压力传感器，其特征在于，所述第一电极层、第二电极层背离可压缩电阻层的外表面还设置了一保护层，该保护层为绝缘塑料薄膜或绝缘织物。

10.一种制备上述柔性压力传感器的方法，步骤为：

S1、制备阻值恒定的导电高分子层；

S2、制备厚度为0.01mm～0.1mm，间距为0.01mm～0.5mm，面积大小为0.0001mm²～0.25mm²的凸起物；

S3、平铺下层电极材料，再按照凸起物、导电高分子层、凸起物、上层电极材料的顺序依次平铺于下层电极材料之上，边缘封装，形成柔性压力传感器；

所述步骤S1导电高分子层的制备过程为：

S11、将45～60％聚烯烃共聚物原料加热至熔融状态，加入30～45％的导电填料，快速搅拌；

S12、依次加入无机助剂填料2～4％，钛酸酯偶联剂4～6％，增塑剂0.8～2％，抗氧剂0.4～1.2％，快速搅拌；

S13、将混合物倒入模具，冷却至室温，取出模具中的导电高分子层。