[发明专利]一种高介电性能自愈合聚氨酯复合材料及其制备的方法和制动应用

权利要求书

1.一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，其结构为电容式结构，由柔性电极和夹在柔性电极中间的介电层组成，所述介电层由高介电性能自愈合聚氨酯复合材料制备而成；所述高介电性能自愈合聚氨酯复合材料是由M/TiC复合填料与自愈合介电弹性体材料组成的混合材料，所述M/TiC复合填料重量含量为0.02-0.1％，M/TiC复合填料为纳米颗粒材料，M为Au、Al、Ti、Zr、Fe、Co、Ni、Cu、Ag和Zn中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述自愈合介电弹性体材料为PU-UPy。

3.根据权利要求1所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述高介电性能自愈合聚氨酯复合材料是由Au/TiC复合填料与自愈合介电弹性体材料PU-UPy组成的混合材料，所述Au/TiC复合填料重量含量为0.02wt％-0.1wt％，Au/TiC为纳米颗粒材料。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，高介电性能自愈合聚氨酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将PTMEG在真空下110-130℃搅拌1.5-3h，除水后冷却至65-75℃；

步骤2：将HDI加入搅拌0.5-1.5h，后加入DBTDL升温75-85℃搅拌2.5-3.5h；

步骤3：降温至65-75℃后，加入UPy-NCO并加入DMF作为溶剂在75-85℃反应2.5-3.5h；

步骤4：将M和TiC按照质量比1:(0.8-1.2)混合在DMF溶剂中，并超声分散；

步骤5：将M/TiC复合填料按重量比0.02-0.1％与PU-UPy混合，并搅拌30min；

步骤6：将产物放入烘箱干燥，即得到高介电性能自愈合聚氨酯复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述PTMEG、HDI、UPy-NCO的用量摩尔比为1:1.5:0.5。

6.根据权利要求1所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述介电层的厚度为90-110μm。

7.根据权利要求1所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述柔性电极为导电碳脂、碳润滑脂、石墨、银纳米线、碳纳米管中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述自愈合介电弹性体微制动器的制备方法为:将高介电性能自愈合聚氨酯复合材料倒入模具中，放入烘箱干燥成介电薄膜，即得到介电层；再将所述介电层上下两侧均匀涂覆柔性电极，即得到自愈合介电弹性体微制动器。

9.根据权利要求8所述的一种自愈合介电弹性体微制动器，其特征在于，所述介电薄膜通过旋涂、刮涂、滴膜、印刷中的任意一种方法制备而成。