用电子束或γ射线辐射的方法对经过成型处理的样品进行交联，得到具有 应变-电阻效应的导电橡胶，其中，所述电子束或γ射线辐射的辐照剂量如表1实施例6所 不。
[0112] -种应变型传感器，包括具有应变-电阻效应的导电橡胶材料制成的传感单元和 设置在所述敏感单元两端的金属电极，其具体制作方式为:将交联后的橡胶片材裁切成一 定形状作为传感器的敏感单元，且片材裁切尺寸为长度40mm X宽度5mm的条状，在其两端 安装电极，除去电极后的有效可伸缩部分长度30_，电极选择材质为镀锌铜规格SC6-5的线 耳端子，得到拉力型应变传感器。
[0113] 实施例7
[0114] -种用于柔性传感器的导电橡胶材料，包括表1实施例7中所述各含量组分，且所 述导电橡胶材料通过将导电性填料分散在橡胶材料中、经电子束或γ射线辐射交联制成。
[0115] 以及，所述用于柔性传感器的导电橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0116] S71.按照上述用于柔性传感器的导电橡胶材料的配方称取各组分；
[0117] S72.将所述橡胶基体、导电填料加入到开炼机中进行混炼，混炼时间20min，各种 填料混合均匀后薄通出片，得到混炼胶；
[0118] S73.将所述混炼胶用橡胶平板硫化机模压成型得到片状胶料，片状胶料尺寸为长 度 100mm X 宽度 100mm X 厚度 1mm;
[0119] S74.采用电子束或γ射线辐射的方法对经过成型处理的样品进行交联，得到具有 应变-电阻效应的导电橡胶，其中，所述电子束或γ射线辐射的辐照剂量如表1实施例7所 不。
[0120] -种应变型传感器，包括具有应变-电阻效应的导电橡胶材料制成的传感单元和 设置在所述敏感单元两端的金属电极，其具体制作方式为:将交联后的橡胶片材裁切成一 定形状作为传感器的敏感单元，且片材裁切尺寸为长度40mm X宽度5mm的条状，在其两端安 装电极，除去电极后的有效可伸缩部分长度30mm，电极选择材质为镀锌铜规格SC6-5的线耳 端子，得到拉力型应变传感器。
[0121] 实施例8
[0122] -种用于柔性传感器的导电橡胶材料，包括表1实施例8中所述各含量组分，且所 述导电橡胶材料通过将导电性填料分散在橡胶材料中、经电子束或γ射线辐射交联制成。
[0123] 以及，所述用于柔性传感器的导电橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0124] S81.按照上述用于柔性传感器的导电橡胶材料的配方称取各组分；
[0125] S82.将所述橡胶基体、导电填料加入到开炼机中进行混炼，混炼时间20min，各种 填料混合均匀后薄通出片，得到混炼胶；
[0126] S83.将所述混炼胶用橡胶平板硫化机模压成型得到片状胶料，片状胶料尺寸为长 度 100mm X 宽度 100mm X 厚度 1mm;
[0127] S84.采用电子束或γ射线辐射的方法对经过成型处理的样品进行交联，得到具有 应变-电阻效应的导电橡胶，其中，所述电子束或γ射线辐射的辐照剂量如表1实施例8所 不。
[0128] -种应变型传感器，包括具有应变-电阻效应的导电橡胶材料制成的传感单元和 设置在所述敏感单元两端的金属电极，其具体制作方式为:将交联后的橡胶片材裁切成一 定形状作为传感器的敏感单元，且片材裁切尺寸为长度l〇mmX宽度10mm的方片状，在其上 下表面采用导电胶粘接电极，电极选择厚度为35μπι的镀镍铜箱，得到压力型应变传感器。
[0129] 实施例9
[0130] -种用于柔性传感器的导电橡胶材料，包括表1实施例9中所述各含量组分，且所 述导电橡胶材料通过将导电性填料分散在橡胶材料中、经电子束或γ射线辐射交联制成。
[0131] 以及，所述用于柔性传感器的导电橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0132] S91.按照上述用于柔性传感器的导电橡胶材料的配方称取各组分；
[0133] S92.将所述橡胶基体、导电填料加入到开炼机中进行混炼，混炼时间20min，各种 填料混合均匀后薄通出片，得到混炼胶；
[0134] S93.将所述混炼胶用橡胶平板硫化机模压成型得到片状胶料，片状胶料尺寸为 长度100mm X宽度100mm X厚度1mm;
[0135] S94.采用电子束或γ射线辐射的方法对经过成型处理的样品进行交联，得到具有 应变-电阻效应的导电橡胶，其中，所述电子束或γ射线辐射的辐照剂量如表1实施例9所 不。
[0136] -种应变型传感器，包括具有应变-电阻效应的导电橡胶材料制成的传感单元和 设置在所述敏感单元两端的金属电极，其具体制作方式为:将交联后的橡胶片材裁切成一 定形状作为传感器的敏感单元，且片材裁切尺寸为长度lOmmX宽度10mm的方片状，在其上 下表面采用导电胶粘接电极，电极选择厚度为35μπι的镀镍铜箱，得到压力型应变传感器。
[0137] 性能测试:将实施例1-10所述导电橡胶材料作为敏感单元材料，制备得到的传感 器进行性能测试，方法如下：
[0138] 1、拉力型应变传感器的测试:测试拉力传感器的初始电阻值和电容值，以及传感 器拉伸30 %形变时的电阻值和电容值，并计算电阻值和电容值的变化倍率，数据列于表2。 绘制传感器的电阻值、电容值与拉伸形变的关系曲线，如图1-7所示；
[0139] 2、压力型应变传感器的测试:测试压力传感器的初始电阻值和电容值，以及传感 器压缩30 %形变时的电阻值和电容值，并计算电阻值和电容值的变化倍率，数据列于表2。 绘制传感器的电阻值、电容值与压缩形变的关系曲线，如图8-9所示。
[0140] 测试结果如下表2所示。
[0141] 表1
[0142] \.?ΛΜ1? ；
[0144]表2
[0145]
[0146] 由上表2可见，本发明实施例所述导电橡胶填料具有较好的电阻率，用于应变型传 感器的敏感单元后，使得所述应变型传感器同时具有较好的应变-电阻效应和，应变-电容 效应，且应变-电阻效应为负应变-电阻效应，应变-电容效应为正应变-电阻效应。
[0147] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，包括如下重量份数的下列组分： 橡胶基体100份； 导电填料5-200份； 且所述导电橡胶材料通过将导电性填料分散在橡胶材料中、经电子束或γ射线辐射交 联制成。2. 如权利要求1所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述橡胶基体为 含碳氢元素的烃类橡胶、含有杂原子或官能团的橡胶中的至少一种。3. 如权利要求2所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述橡胶基体为 天然橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡 胶、氯丁橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟 橡胶、氟硅橡胶中的至少一种。4. 如权利要求1-3任一所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述导电 填料为碳系导电填料、金属系导电填料、共辄聚合物导电填料中的至少一种。5. 如权利要求4所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述碳系导电填 料包括导电炭黑、纳米石墨、碳纤维、碳纳米管;所述金属系导电填料包括金属、金属/金属 复合物、金属/非金属复合物;所述共辄聚合物导电填料包括聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔。6. 如权利要求5所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述金属导电填 料包括粉末状、鳞片状、纤维状的金、银、铜、铝、镍;所述金属/金属复合物包括表面镀银的 铜粉、镍粉、铝粉、铁氧体、氧化锌、氧化铝;所述金属/非金属复合物包括表面镀银的滑石 粉、云母粉、玻璃纤维、空心玻璃微珠、石墨粉、聚苯乙烯微球。7. 如权利要求1-3任一所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述导电 橡胶材料的电阻率为5 · 0 X 102-1 · 0 X 101Q Ω · cm〇8. -种用于柔性传感器的导电橡胶材料的制造方法，包括以下步骤： 按照权利要求1-7任一所述用于柔性传感器的导电橡胶材料的配方称取各组分； 将各组分进行混炼处理，得到混炼胶； 将所述混炼胶进行成型处理； 采用电子束或γ射线辐射的方法对经过成型处理的样品进行交联，得到具有应变-电 阻效应的导电橡胶。9. 如权利要求8所述的用于柔性传感器的导电橡胶材料，其特征在于，所述电子束或者 γ射线辐射的剂量为5_30Mrad。10. -种应变型传感器，包括敏感单元和设置在所述敏感单元两端的金属电极，其特征 在于，所述敏感单元由权利要求1-7任一所述用于柔性传感器的导电橡胶材料制成。
【专利摘要】本发明适用于柔性传感器领域，提供了一种用于柔性传感器的导电橡胶材料及其制备方法和应用。所述导电橡胶材料包括如下重量份数的下列组分：橡胶基体100份；导电填料5-200份；且所述导电橡胶材料通过将导电性填料分散在橡胶材料中、经电子束或γ射线辐射交联制成。
【IPC分类】H01B1/22, C08L23/16, C08L7/00, H01B1/24, C08K3/08, C08L79/02, C08L9/02, C08L83/07, C08L11/00, H01B1/20, C08L25/06, C08K3/04
【公开号】CN105647030
【申请号】
【发明人】李大军, 徐行涛, 方斌
【申请人】深圳市慧瑞电子材料有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月28日