CN114854198A - 一种基于金属相变的柔性电子材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于金属相变的柔性电子材料的制备方法及其应用，该方法包括如下步骤：将两种及以上的金属单质加热至熔融混合，搅拌然后冷却得到固液两相金属；将固液两相金属与柔性高分子材料进行复合，得到复合物；复合物经过加工成型后得到基于金属相变的电子材料。本发明的制备方法简单易行，成本低，后处理简单，同时制备得到的基于金属相变柔性电子材料对力具有非常高的响应，响应系数在0.1‑10000之间。同时微弱的形变都会对该相变柔性电子材料中的导电网络产生影响，从而导致材料的电信号发生变化。本发明制备的基于金属相变的柔性电子材料在可穿戴设备、电子皮肤以及可拉伸电极等方面具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于柔性导电材料领域，具体涉及一种基于金属相变的柔性电子材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技的发展，各种新型电子设备对柔性的需求越来越紧迫，使得电子设备向柔性方向发展，包括太阳能电池，智能纺织品、显示器、电子皮肤以及储能设备等。电子材料在柔性电子设备中是必不可少的，所以开发高性能柔性电子材料对各种新型应用场景具有十分重要的意义。柔性电子材料主要通过两种方式实现柔性，即结构引入柔性和材料引入柔性。结构引入柔性主要通过将材料设计成可拉伸的结构，例如蛇纹石形、网状、纵波形以及制造微裂缝等。但是通过这种方式制备的柔性材料想要实现高柔性通常需要设计复杂的图案以及精密的设备，增加了导线的电阻和工艺复杂性，也就导致材料性能降低制作成本增加。与结构引入柔性方式相比材料引入柔性在工艺上要求则简单的多。将导电纳米材料均匀分散到聚合物基质中是实现材料柔性的一种简单有效的方法。常用的导电填料主要有碳基材料、导电聚合物(聚苯胺、聚吡咯等)、氮化物和碳氮化物、金属薄膜，液态金属，金属粉末以及二维过渡金属碳化物等等。在这些导电材料中金属由于具有高导电性、高稳定性和廉价等特点而被广泛使用。通常将金属材料通过共混的方法均匀分散到柔性基体得到柔性导电材料。这种方法虽然简单，但是柔性电子材料中所用的金属填料(如金属粉末和金属薄膜)室温状态下一般都是固态的仅仅只是起到一个导电的作用缺乏变形能力(想要实现可变形的液体状态一般需要较高的温度)，导致导电路径在拉伸的过程中容易被破坏造成电阻急剧增加，限制了在柔性电子中的应用。而液态金属作为填料虽然是可变形的且在室温条件下可以实现固液相转变，但是导电阈值较高且不能实现连续固液相转变(液态金属相变温度是一个定值)，也就不能对柔性材料的力学和电学性能进行调控。因此，找到一种室温条件下可以实现连续相转变的金属作为柔性材料的填料迫在眉睫。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于金属相变的柔性电子材料的制备方法，该方法通过将固液两相金属引入柔性电子材料通过固液两相金属的连续相变实现精确控制柔性电子材料力学、电学性能连续可变的目的。
本发明还提供所述制备方法所制备的基于金属相变的柔性电子材料和应用。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述的一种基于金属相变的柔性电子材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将两种及以上的金属单质加热至熔融混合，搅拌然后冷却得到固液两相金属；冷却后的固液两相金属类似于水泥浆，既有固体又有液体；
(2)将固液两相金属与柔性高分子材料进行复合，得到复合物；
(3)复合物经过加工成型后得到基于金属相变的电子材料。
其中，步骤(1)所述固液两相金属由锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、钪、钇、镧系、钛、锆、铪、矾、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铼、铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱、铂、铜、银、金、锌、镉、铝、镓、铟、铊、锗、锡、铅、锑、铋中的任意两种或两种以上金属加热熔融搅拌制备得到。
其中，步骤(1)所述固液两相金属中的每种金属的质量占比在0％-100％之间变化，不包括0％和100％。(冷却后的金属类似于水泥浆，既有固体又有液体)
其中，步骤(2)所述复合的方法包括但不限于化学交联、搅拌、研磨、超声、旋涂、涂布、喷涂、滚涂、丝网印刷、3D打印、凹版印刷、浸涂、刮涂等其中的一种或多种方法结合。
作为优选，步骤(2)所述固液两相金属通过涂或者印刷附在柔性高分子材料表面；或者与柔性高分子材料通过研磨，超声直接混合。
其中，步骤(2)所述柔性材料为橡胶、塑料或液晶高分子，包括但不限于聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料，表面粗糙的纤维素纸和织物，聚氨酯、聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙、聚苯醚酮、聚苯硫醚、聚三氟氯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯-异戊二烯共聚物、加氢苯乙烯-异戊二烯共聚物、酚醛树脂、脲醛树脂、密胺树脂、环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚丁二烯树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、纤维素树脂、醛酮树脂、氟碳树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚甲醛、聚碳酸酯、聚丁烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、加氢苯乙烯-丁二烯共聚物、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、丁吡橡胶、氯醚橡胶、氯磺化聚乙烯、聚硫橡胶、聚丙烯酸酯橡胶聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、Ecoflex、含有胆甾醇苯甲酸酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰肼、聚苯并噻唑、聚对苯酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚双苯并噻唑苯、聚苯并噁唑苯、对羟基甲酸的均聚物、乙酰氧基苯甲酸聚芳醚砜结构的液晶高分子材料等其中的一种或多种结合。
其中，步骤(3)所述加工方法为挤出、注射、模压、延压、吹塑、拉幅薄膜、静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑、冷压烧结、涂覆、纺丝、发泡、室温自然固化、加热、光照等其中的一种或多种方法结合。
本发明所述的制备方法所制备的基于金属相变的柔性电子材料。
其中，所述基于金属相变的柔性电子材料中固液两相金属的固液相比可以通过相图根据杠杆规则调节金属原子比例或温度达到精确调控。
其中，所述基于金属相变的电子材料的导电、力学性能会随着温度、原子比以及金属添加量的变化而变化；其断裂伸长率在1％-1000％之间，拉伸模量在0.1kPa-500MPa之间，电阻大小在0.01Ω-100MΩ之间。
本发明所述的基于金属相变的柔性电子材料在可穿戴设备、电子皮肤、柔性机器人、致动器以及可拉伸电极中的应用。
本发明方法将固液两相金属作为导电填料引入柔性电子材料通过固液两相金属的连续相变实现柔性电子材料性能连续可变的目的。与液态金属和固态金属只有一个相变温度相比，固液两相金属在固液相线温度范围区间内都可以发生相变，且这种相变可以根据相图中杠杆规则通过调节温度或者原子比来精确控制，从而达到精确控制制备的柔性电子材料的电学和力学性能的目的。
本发明利用固液两相金属与高分子复合，得到的复合物可以根据金属组成和使用温度由金属相图中杠杆规则来调控金属的固液比。复合物中金属的固液比对导电网络的形成具有极其重要的影响。在复合物形变过程中导电网络中金属也会随之变形，形变过程中固体颗粒之间会形成微观缝隙导致导电网络断开，如果此时液体组分足够多就能够流动到缝隙处将缝隙填充使导电网络恢复连接。所以本发明可以根据杠杆规则来精确调控金属的固液比以此来控制复合物导电网络的形成。即可以根据杠杆规则精确控制基于金属相变的柔性电子材料的电学和力学性能。
金属相图中的杠杆规则是指在相图中的固液两相平衡区(如图1所示，以Ga-Sn二元相图为例)，两相的组成可以分别由水平线(ab，ab线称为连接线)的两端给出。设金属Ga和Sn以物质的量n1和n2混合后，Sn的摩尔分数为XSn。当温度为T时，物系点o的位置在固液两相区，此时固、液两相中Sn的组成分别为X1和X2。在固液两相中，Ga和Sn的总物质的量分别为n(s)和n(l)。就金属Sn来说，它既存在固相又存在液相，混合物中Sn的总的物质的量为n(总)XSn，应等于固、液两相中Sn的物质的量n(s)X1和n(l)X2的和。用公式可表示为
n(总)XSn＝n(s)X1+n(l)X2
因为 n(总)＝n(s)+n(l)
代入 [n(s)+n(l)]XSn＝n(s)X1+n(l)X2
所以 n(s)(X-X1)＝n(l)(X-X2)
或者 n(s)ao＝n(l)ob
可以把图1中ab比作一个以o点为支点的杠杆，固相的物质的量乘以ao等于液相的物质的量乘以bo。本发明采用上述杠杆规则通过调节温度和金属原子比控制金属的固液相比。
本发明将两种及以上的金属单质加热至熔融混合，搅拌然后冷却得到固液两相金属；将固液两相金属与柔性高分子材料进行复合得到复合物；复合物经过物理化学加工成型后得到一种基于金属相变的电子材料。
根据相图可知，通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比达到调节金属性质的目的是本发明的重点和亮点。
本发明中在相图的固液两相区金属会从全固态逐渐转变成液态，相变温度是一个温度区间是一个连续相变的过程(一般金属固液相变只会在一个固定温度(即熔点)下发生，不是连续相变)，根据杠杆规则本发明可以通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比达到调节金属性质的目的。
本发明中首次将固液两相金属作为柔性电子材料填料，可以通过控制固液两相金属的连续相变实现精确控制柔性电子材料的性能。相比于其他金属材料，两相金属做导电填料可以极大的降低导电阈值(例如纯的液态金属镓与Ecoflex复合金属镓的体积分数50％的时候都不导电，而Ga-In二元合金最佳原子比条件下，Ga-In体积分数低于30％时候可以导电)。根据杠杆规则可以通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比达到调节柔性材料的力学和电学性能。
目前柔性电子材料中所用的金属填料(如金属粉末和金属薄膜)室温状态下一般都是固态的仅仅只是起到一个导电的作用缺乏变形能力(想要实现可变形的液体状态一般需要较高的温度)，导致导电路径在拉伸的过程中容易被破坏造成电阻急剧增加，限制了在柔性电子中的应用。而液态金属作为填料虽然是可变形的且在室温条件下可以实现固液相转变，但是导电阈值较高且不能实现连续固液相转变(液态金属相变温度是一个定值)，也就不能对柔性材料的力学和电学性能进行精确调控。本发明将固液两相金属作为导电填料的话可以解决上述问题，而且可以极大地降低导电阈值。
本发明中最关键的是将固液两相金属作为导电填料与高分子混合，如果将固液两相金属换掉，效果很差。例如将纯镓与Ecoflex复合制备的复合材料金属镓的体积分数达到50％的时候复合材料都不导电，而Ga-In二元合金最佳原子比条件下与Ecoflex复合制备的复合材料，Ga-In体积分数低于30％时候复合材料就可以导电(图6)，并且还能够通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比对复合材料的性能进行调控，最佳原子比条件下Ga-In体积分数为28％就可以导电。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的制备方法简单易行，成本低，后处理简单，同时制备得到的基于金属相变柔性电子材料能够根据相图的杠杆规则控制金属固液相转变实现精确控制其电学性能和力学性能，同时该柔性材料对外力与应变具有非常高的电响应，响应系数在0.1-10000之间。同时微弱的形变都会对该相变柔性电子材料中的导电网络产生影响，从而导致材料的电信号发生变化，因此这种基于金属相变柔性电子材料可以通过观测其电信号的改变来检测人体的呼吸、心跳以及脉搏等信号。
同时本发明能够根据相图通过杠杆规则控制金属固液相转变精确控制其电学性能和力学性能的变化。该方法制备的基于金属相变的柔性电子材料具有柔性、连续相变，可以根据相图通过杠杆规则控制金属固液相转变精确控制其电学性能和力学性能的变化等，所以在可穿戴设备、电子皮肤、柔性机器人、致动器以及可拉伸电极等方面具有很好的应用前景。
附图说明
图1为杠杆规则示意图。
图2为本发明实施例1制备的柔性电阻可变电子材料拉伸前后实物图；
图3为本发明实施例1制备的柔性电阻可变电子材料表面显微镜图；
图4为本发明实施例1制备的柔性电阻可变电子材料电阻随应变变化图；
图5为本发明实施例2制备的柔性电阻可变电子材料电阻与温度关系图；
图6为本发明实施例4制备的柔性电阻可变电子材料不同原子比的Ga-In固液两相金属导电阈值；
图7为本发明实施例5制备的柔性电阻可变电子材料不同体积分数Ga-In固液两相金属拉伸-力学图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径或通过现有技术简单制备获得。
聚二甲基硅氧烷PDMS是一种有机硅橡胶，美国道康宁公司所产，型号SYLGARD184，其自带固化剂为含铂催化剂。
Ecoflex A是一种有机硅橡胶，美国Smooth-On公司生产，型号Ecoflex 00-35，Ecoflex B美国Smooth-On公司生产，型号Ecoflex 00-35。
本发明中采用的PDMS和Ecoflex均市售可得，均为本领域常用的两种有机硅橡胶。
实施例1
(1)将金属镓和铟按质量比3：7的比例放入圆底烧瓶中，加热熔融后(温度达到金属熔点将两种金属熔了即可)机械搅拌得到Ga0.3In0.7二元金属。
(2)将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂(含铂催化剂，购买PDMS自带)按10:1质量比混匀通过旋涂(300RPM 18S，600RPM 30S)，使其印刷在聚四氟乙烯片上，80℃加热固化后得到柔性基底待用为PDMS基底。
(3)将Ga0.3In0.7固液两相金属通过刮涂的方法印刷在已经加热固化的步骤(2)PDMS基底上。
(4)再将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与固化剂(含铂催化剂，购买PDMS自带)按10:1质量比混匀通过旋涂(300RPM 18S，600RPM 30S)使其印刷在步骤(3)制得的柔性基底最上面，形成PDMS-固液两相金属-PDMS三明治结构；
上述步骤(2)的旋涂、步骤(3)的印刷、步骤(4)的旋涂厚度一般控制在1mm以内；
(5)80℃加热将整个材料固化后，在在聚四氟乙烯片上直接取下得到基于金属相变柔性电子材料。
本实施例所得的柔性电子材料的电阻对压力的响应系数在压强为0-100kPa范围内接近20kPa-1，拉伸时电阻对应变的响应系数在应变120％时接近100。因此这种PDMS-固液两相金属-PDMS三明治结构相变电子材料对力、应变等有很高的响应。上述测试标准通过电阻的变化，电阻对应变的响应系数在应变120％时接近100表示应变从0拉到120％时，电阻扩大了近100倍，说明这个材料响应性非常好，证明其做感应器效果好。
同时实施例1制备的电阻可变柔性电子材料的拉伸前后实物图，显微镜表面图和电阻随应变变化图，分别如图2、图3、图4所示。由图2和图3显微镜表面图截面图可以看出电阻可变柔性电子材料中固液两相金属嵌在PDMS中，图4可以看出基于相变的柔性电子材料电阻随应变增加而逐渐增大，其对应变的感应系数为100，且由于固液两相金属连续相变的原因，在很大的应变范围中其电性能都是变化且可精准控制的。上述图2-4说明这个材料响应性非常好，证明其做感应器效果好。而且我们可以通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比对复合材料的性能进行调控。同时图4是应变-电阻相响应系数数据图，实际本发明其它样品可以达到0.1-10000这么广。
实施例2
(1)将金属镓和铟按质量比3：7的比例放入圆底烧瓶中，加热熔融后机械搅拌得到Ga0.3In0.7二元金属。
(2)将加热融化后0.35mLGa0.3 In0.7二元金属与0.325mL Ecoflex A通过研磨混匀，冷却至室温得到混合物。
(3)在混合物中加入0.325mL Ecoflex B，通过研磨混匀后放入模具室温下固化成型，得到基于金属相变柔性电子材料。
将本实施例制备的基于金属相变柔性电子材料在不同的温度下测定电阻，通过改变温度(10-160℃)可以精确控制Ga-In固液两相区中金属的固液相比对复合材料的性能进行调控。图5为柔性导体的电阻与温度关系图。通过改变温度可以调节柔性导体中Ga0.3In0.7二元金属的相变使其固液比发生变化，控制导电通路的连接与断开，实现柔性导体从绝缘体到导体的变化，并且可以通过温度精确调节柔性导体的电阻到某一特定值。
实施例3
实施例3与实施例2的制备方法相同，不同之处在于将Ga-In固液两相金属换成Ga-Sn固液两相金属，金属镓和锡的质量比3：7。
实施例4
实施例4与实施例1的制备方法相同，不同之处在于改变金属镓和铟的原子比(改成任何非零比例均可)。图6为不同原子比的Ga-In固液两相金属导电阈值。不同原子比的Ga-In固液两相金属与Ecoflex混合，实现导电所需的Ga-In体积分数不同，金属体积分数不同柔性导电材料的力学性能不同，导电效果不同。所以通过调节原子比来控制柔性材料的力学和电学性能。
实施例5
实施例5与实施例2的制备方法相同，不同之处在于改变Ga-In固液两相金属的添加量。改变第(2)步添加量，改成0.4mLGa0.3In0.7二元金属，相应的EcoflexA和B也由0.325mL改成0.3mL.图7为不同体积分数Ga-In固液两相金属拉伸-力学图。从图7中可以看出金属的添加量不同力学性能不同。
由图5-图7验结果说明本发明可以通过改变金属的原子比或者温度来精确控制固液两相区中金属的固液相比对复合材料的性能进行调控，这是本发明最大的亮点。金属添加量不同材料电学和力学性能都不同，金属含量增加导电性增强但力学性能会降低，这一点对任何一个导电添加剂都一样。所以，基于上述参数变化可以改变基于金属相变的电子材料的断裂伸长率，模量，电阻等；其断裂伸长率实际可以达到在1％-1000％之间，拉伸模量在0.1kPa-500MPa之间，电阻大小在0.01Ω-100MΩ之间。所以本发明制备的基于金属相变的柔性电子材料具有柔性、连续相变，可以根据相图通过杠杆规则控制金属固液相转变精确控制其电学性能和力学性能的变化等，所以在可穿戴设备、电子皮肤、柔性机器人、致动器以及可拉伸电极等方面具有很好的应用前景。
实施例6
实施例6与实施例1的制备方法相同，不同之处在于将制备固液两相金属的金属由单质镓和单质锡换成其他金属如由锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、钪、钇、镧系、钛、锆、铪、矾、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铼、铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱、铂、铜、银、金、锌、镉、铝、铟、铊、锗、铅、锑、铋等均可。
实施例7
实施例7与实施例1的制备方法相同，不同之处在将固液两相金属与柔性材料混合的方法由旋涂改为化学交联、机械搅拌、研磨、超声、旋涂、涂布、喷涂、滚涂、丝网印刷、3D打印、凹版印刷、浸涂、刮涂等其中的一种的方法或多种方法结合。
实施例8
实施例8与实施例1的制备方法相同，不同之处在于加工方法改为挤出、注射、模压、延压、吹塑、拉幅薄膜、静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑、冷压烧结、涂覆、纺丝、发泡、室温自然固化、光照等其它方法。
实施例9
实施例9与实施例1的制备方法相同，不同之处在于：所述柔性材料替换为其他的橡胶、塑料或液晶高分子等。
实施例10
实施例10与实施例1的制备方法相同，不同之处在于：金属镓和铟按质量比为其中任一种金属非零即可。
Claims (10)
1.一种基于金属相变的柔性电子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将两种及以上的金属单质加热至熔融混合，搅拌然后冷却得到固液两相金属；
(2)将固液两相金属与柔性高分子材料进行复合，得到复合物；
(3)复合物经过加工成型后得到基于金属相变的电子材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述固液两相金属优选由锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、钪、钇、镧系、钛、锆、铪、矾、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铼、铁、钴、镍、钌、铑、钯、锇、铱、铂、铜、银、金、锌、镉、铝、镓、铟、铊、锗、锡、铅、锑、铋中的任意两种或两种以上金属加热熔融搅拌制备得到。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述固液两相金属中的每种金属的质量占比在0％-100％之间变化，不包括0％和100％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述复合的方法包括化学交联、搅拌、研磨、超声、旋涂、涂布、喷涂、滚涂、丝网印刷、3D打印、凹版印刷、浸涂、刮涂中的一种或多种方法结合。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述柔性材料为橡胶、塑料或液晶高分子，包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料，表面粗糙的纤维素纸和织物，聚氨酯、聚乙烯、聚四氟乙烯、尼龙、聚苯醚酮、聚苯硫醚、聚三氟氯乙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯-异戊二烯共聚物、加氢苯乙烯-异戊二烯共聚物、酚醛树脂、脲醛树脂、密胺树脂、环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚丁二烯树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、纤维素树脂、醛酮树脂、氟碳树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮、聚甲醛、聚碳酸酯、聚丁烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、加氢苯乙烯-丁二烯共聚物、丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、丁吡橡胶、氯醚橡胶、氯磺化聚乙烯、聚硫橡胶、聚丙烯酸酯橡胶聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、Ecoflex、含有胆甾醇苯甲酸酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰肼、聚苯并噻唑、聚对苯酰胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚双苯并噻唑苯、聚苯并噁唑苯、对羟基甲酸的均聚物、乙酰氧基苯甲酸聚芳醚砜结构的液晶高分子材料等其中的一种或多种结合。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述加工方法为挤出、注射、模压、延压、吹塑、拉幅薄膜、静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑、冷压烧结、涂覆、纺丝、发泡、室温自然固化、加热、光照其中的一种或多种方法结合。
7.一种权利要求1所述的制备方法所制备的基于金属相变的柔性电子材料。
8.根据权利要求7所述的基于金属相变的柔性电子材料，其特征在于，所述基于金属相变的柔性电子材料中固液两相金属的固液相比可以通过相图根据杠杆规则调节金属原子比例或温度达到精确调控。
9.根据权利要求7所述的基于金属相变的柔性电子材料，其特征在于，所述基于金属相变的电子材料的导电、力学性能会随着温度、原子比以及金属添加量的变化而变化；其断裂伸长率在1％-1000％之间，拉伸模量在0.1kPa-500MPa之间，电阻大小在0.01Ω-100MΩ之间。
10.一种权利要求7所述的基于金属相变的柔性电子材料在可穿戴设备、电子皮肤、柔性机器人、致动器以及可拉伸电极中的应用。
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