基于导电高分子敏感膜的压阻式传感器探头及其制备方法

摘要

本发明涉及基于导电高分子敏感膜的压阻式传感器探头及其制备方法，属于力传感器技术领域，该探头由基底，在该基底上印刷的叉指式电极，以及硫化在该电极上的导电高分子敏感膜组成，该膜主要由作为导电相的导电炭黑、作为绝缘相的单组份室温硫化硅橡胶构成。该方法包括：将导电炭黑粉末和液态单组份室温硫化硅橡胶在正己烷有机溶剂中混合；在超声振荡下进行机械搅拌，形成分散均匀流动性好的炭黑悬浮液；用层叠旋涂法将悬浮液旋涂在带叉指电极的基底上成型导电高分子膜；再进行封装、硫化形成压阻式传感器探头。采用本方法可制成结构纤薄、柔顺性好、量程大、精度高、分辨率高的传感器探头，特别适合用于曲面间接触力和挤压力的在线监测。

主权项

一种用于压阻式传感器探头的导电高分子敏感膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a、将印刷有叉指电极的基底先后在95％的甲醇溶液和去离子水中漂洗，去除有机污染物后，在干燥的空气或氮气中吹干；b.将表面处理剂喷涂在基底的电极区域两侧，干燥0.5-24小时备用；c.将平均直径0.02-0.1μm的导电炭黑粉末、偶联剂和液态单组份室温硫化硅橡胶在有机溶剂中混合；其中，各成分的质量比为：单组份室温硫化硅橡胶∶导电炭黑粉末∶偶联剂∶有机溶剂＝100∶1～15∶1～2∶300～500；d、将混合溶液在超声振荡下进行机械搅拌，搅拌环境温度为30-60℃，搅拌时间为2-4小时，制成炭黑和室温硫化硅橡胶悬浮液，并保证悬浮液具有良好的流动性；e、停止机械搅拌，保持超声振荡，将步骤b中处理过的带叉指电极的基底固定在匀胶台的转盘上；f、用层叠旋涂法将悬浮液旋涂在带叉指电极的基底上成型为10-500μm厚的导电高分子膜；g、再旋涂30％～50％纯室温硫化硅橡胶的有机溶液，形成绝缘表面层，完成封装；h、将制成的薄膜放于防尘环境中硫化至少24小时，然后切去电极区域以外的薄膜，形成传感器探头。