如图3所示，在真空溅射室内，利用连续磁控溅射方法在过渡层的两个外表面分别溅射一层高导电性金层，最终获得电致变形薄膜材料9。
[0040]实施例2:过渡层较薄(小于10 μ m)的电致变形薄膜材料的制备工艺，包括下述步骤:
(O电致变形薄膜的芯层膜制备
按设定比例混合Naf1n离子膜溶液和离子液体EMIBF4,获得Naf1n离子膜-离子液体混合溶液。如图2所示，预热流延机后将混合液体倒入流延机储液罐4中，打开流延机开关，使混合液体在转动的流延基带5上受热流延成膜。
[0041](2)采用双面印刷制备过渡层
按设定比例在Naf1n离子膜-离子液体混合溶液中掺杂导电Au纳米颗粒，制得Naf 1n离子膜-离子液体-Au纳米颗粒浆料。如图4所示，以芯层膜为基体膜，电晕处理后，以浓缩的掺杂浆料为印刷料，利用印刷机10在基体膜上印刷一层过渡层膜，烘干后通过热压辊7加压促进结合，其后采用相同的工艺在芯层膜另一侧印刷结合一层过渡层膜。
[0042]( 3)溅射电极改善导电性
如图4所示，在真空溅射室内，利用连续磁控溅射方法在过渡层两个外表面分别溅射一层高导电性金层，最终获得电致变形薄膜材料9。
[0043]实施例3:芯层较薄(小于ΙΟμπι)的电致变形薄膜材料的制备工艺，包括下述步骤:
(I)基于掺杂Naf1n浆料的过渡层制备
按设定比例在Naf1n离子膜-离子液体混合溶液中掺杂导电Au纳米颗粒，制得Naf1n离子膜-离子液体-Au纳米颗粒衆料。如图2所示,预热流延机后将掺杂衆料倒入流延机储液罐4中，打开流延机开关使掺杂浆料在转动的流延基带5上流延成膜。
[0044](2)芯层与过渡层的结合
如图5a所示，以过渡层膜为基体膜，以浓缩的Naf1n离子膜-离子液体混合溶液为印刷料，利用印刷机10在基体膜上印刷一层一定厚度的芯层膜，烘干后通过热压辊7加压促进结合；
(3)溅射电极改善导电性
如图5a所示，在真空溅射室内，利用连续磁控溅射方法在过渡层外表面一侧溅射一层高导电性金层，获得导电层-过渡层-芯层半膜结构U。
[0045](4)半膜共挤出获得全膜材料
如图5b所示，将两卷半膜的芯层一侧紧贴，在加热加压条件下采用双层共挤出方式热压结合，获得电致变形薄膜材料9。
[0046]需要说明的是，本发明所揭示的乃较佳实施例的一种或多种，凡是局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟悉该项技术的人所易于推知的，俱不脱离本发明的专利权范围。
【主权项】
1.一种卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，包括: (1)将Naf1n离子膜溶液与离子液体混合，获得Naf1n离子膜-离子液体混合溶液，以及在所述Naf1n离子膜-离子液体混合溶液中添加导电掺杂材料，获得Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料； (2)通过流延工艺将该Naf1n离子膜-离子液体混合溶液或该Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料制成电致变形薄膜的芯层膜或过渡层膜； (3)至少在一芯层膜的两侧分别覆设至少一过渡层膜，且在加热加压条件下使所述芯层膜与过渡层膜结合，形成复合结构； (4)在位于步骤(3)所获复合结构两侧的过渡层膜外表面上设置高导电性涂层，获得完整的电致变形薄膜。
2.一种卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，包括: (1)将Naf1n离子膜溶液与离子液体混合，获得Naf1n离子膜-离子液体混合溶液，以及在所述Naf1n离子膜-离子液体混合溶液中添加导电掺杂材料，获得Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料； (2)通过流延工艺将该Naf1n离子膜-离子液体混合溶液或该Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料制成电致变形薄膜的芯层膜或过渡层膜； (3)在一芯层膜的一侧至少覆设一过渡层膜，且在加热加压条件下使所述芯层膜与过渡层膜结合，形成复合结构； (4)在步骤(3)所获复合结构的过渡层膜外表面设置高导电性涂层，获得导电层-过渡层-芯层的半膜结构； (5)将两个半膜结构的芯层贴紧，且在加热加压条件下使该两个半膜结构结合，获得完整的电致变形薄膜。
3.根据权利要求1或2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，步骤(I)包括:将Naf1n离子膜-离子液体混合溶液或Naf1n离子膜-离子液体_导电颗粒衆料加入流延设备，并使该Naf1n离子膜-离子液体混合溶液或该Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料在转动的流延基带上受热流延成膜，且通过调节流延基带转动速度而调整芯层膜或过渡层膜的厚度。
4.根据权利要求1所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，步骤(3)包括:在一芯层膜两侧分别设置一过渡层膜，并在加热加压条件下采用三层共挤出方式热压结合，形成过渡层-芯层-过渡层复合结构。
5.根据权利要求1所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，步骤(3)包括:在芯层膜一侧表面印刷Naf1n离子膜-离子液体-导电颗粒浆料，形成一过渡层膜，并在加热加压条件下使该两者结合形成初级复合结构，而后采用相同工艺在该芯层膜另一侧表面形成另一过渡层膜，并再次在加热加压条件下使该另一过渡层膜与该芯层膜结合形成复合结构。
6.根据权利要求2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，步骤(3)包括:以过渡层膜为基体膜，并在基体膜一侧表面印刷Naf1n离子膜-离子液体混合溶液，形成芯层膜，并在加热加压条件下使该两者结合形成复合结构。
7.根据权利要求1或2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，所述导电掺杂材料包括高稳定性导电纳米颗粒，所述导电纳米颗粒包括贵金属纳米颗粒，所述贵金属纳米颗粒包括至少由Au、Pt、Pd、Ag中的任意一种形成的纳米颗粒。
8.根据权利要求1或2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，所述导电掺杂材料包括纳米材料，所述纳米材料包括碳纳米管或导电石墨烯。
9.根据权利要求1或2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，所述导电掺杂材料包括纳米颗粒材料，所述纳米颗粒材料包括二氧化钌或二氧化锰纳米颗粒。
10.根据权利要求1或2所述的卷对卷规模化生产电致变形薄膜的工艺，其特征在于，该工艺包括:在真空环境中，利用连续磁控溅射方法在过渡层膜外表面溅射形成高导电性涂层，所述高导电性涂层的材料包括金、钯、钼中的任意一种。
【专利摘要】本发明公开了一种电致变形薄膜卷对卷规模化生产工艺方法，其主要包括以下如下步骤：（1）制备Nafion离子膜-离子液体混合溶液，通过流延成膜工艺制备芯层膜；（2）制备Nafion离子膜-离子液体-导电颗粒掺杂浆料，通过流延成膜工艺制备过渡层膜；（3）通过多层共挤出工艺或印刷工艺方法将芯层膜与过渡层膜结合；（4）通过磁控溅射方法在过渡层外侧沉积导电电极层。本发明不仅工艺简单，生产效率高，成本低廉，且所获产品品质良好，性能稳定，能在空气中长期使用，适于批次生产10平方米以上的电致变形薄膜材料，能满足规模化工业应用的需求。
【IPC分类】C23C14-35, B32B37-06, B32B37-14
【公开号】CN104647870
【申请号】CN201310578229
【发明人】陈韦, 朱子才, 胡颖
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月15日