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专利号: 2019102807041
申请人: 绍兴文理学院元培学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,包括如下步骤:(1)制备极板:采用丝网印刷工艺将电极材料分别印刷在两块基底材料上,在两块基体材料上形成相互对应的阵列电极和导线,干燥后制得上、下极板;

(2)制备压敏复合材料:以重量份计,将导电粒子、5‑20份纳米SiO2和15‑40份硅烷偶联剂Si‑69分散在85‑115份溶剂中形成分散液;在分散液中加入350‑450份硅橡胶,搅拌均匀后得到混合液;将混合液真空干燥20‑30min后得到未固化的压敏复合材料,所述导电粒子包括20‑75份炭黑和5‑25份碳纳米管;

所述导电粒子为表面改性的导电粒子,其制备方法如下:(A)将导电粒子分散在0.4‑0.6mol/L硝酸溶液中,振荡反应2‑3h后过滤,用水洗涤至中性,60‑70℃干燥12‑24h;

(B)将所得产物溶于氯化亚砜中,加入2‑3滴N,N‑二甲基甲酰胺后在50‑60℃下反应12‑

24h;

(C)将所得产物分散在乙二醇中,100‑120℃下回流反应20‑30h;

(D)将质量比为1:(10‑15):(15‑20)的4‑二甲胺基吡啶、三乙胺及步骤(C)所得产物混合,加入CHCl3,氮气保护下加入与步骤(C)所得产物质量比为1:1‑2:1的2‑溴异丁基酰溴的氯仿溶液,0‑4℃下搅拌1‑2h后继续在室温下反应20‑30h;

(E)所得溶液用氯仿稀释过滤,反复洗涤后于50‑60℃下干燥10‑20h;

(F)将质量比为1:(1‑2):(5‑7)的干燥后的五甲基二乙烯三胺、CuBr及步骤(E)所得产物混合,加入N,N‑二甲基甲酰胺,氮气保护下加入与步骤(E)所得产物质量比为10:1‑15:1的乙烯基吡咯烷酮,60‑70℃下搅拌反应20‑30h;

(G)所得溶液抽滤后,用水洗涤至中性,60‑70℃干燥6‑12h,得到表面改性的导电粒子;

(3)制作传感器阵列压敏层:采用丝网印刷工艺将未固化的压敏复合材料印刷在其中一个极板上的阵列电极处,固化后形成阵列压敏层;

(4)传感器封装:将上、下极板通过绝缘胶贴合。

2.根据权利要求1所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,步骤(1)中的电极材料为尤特新ID01型导电银浆,基底材料为PET衬底。

3.根据权利要求1或2所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,步骤(1)中丝网印刷时采用300‑420目钢丝网板或聚酯网板。

4.根据权利要求1或2所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,步骤(1)中干燥温度120‑140℃,干燥时间40‑60min。

5.根据权利要求1或4所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,步骤(2)中所述溶剂包括正己烷,石脑油,无水乙醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,步骤(3)中丝网印刷时采用100‑300目尼龙网板。

7.根据权利要求1所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器制备方法,其特征是,所述绝缘胶为3M9495LE双面胶。

8.一种按权利要求1所述方法制备出的三明治型大面积高密度柔性阵列传感器,其特征是,包括上极板、下极板和设置在上下极板之间的阵列压敏层和绝缘胶层,所述上、下极板上设有相对应的阵列电极和导线,所述上、下极板设有阵列电极和导线的一侧相对设置,所述阵列电极为行列结构,其中一个极板每行电极通过导线相连接,另一个极板每列电极通过导线相连接,所述绝缘胶层对应阵列压敏层的位置镂空。

9.根据权利要求8所述的一种三明治型大面积高密度柔性阵列传感器,其特征是,所述上、下极板上对应阵列电极的四个角处分别设有对位符号。