导电浆料的制备方法、压阻传感层和压阻式传感器

本申请要求2022年1月14日提交国家知识产权局、申请号为202210040610.9、发明名称为“导电浆料的制备方法、压阻传感层和压阻式传感器”的专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明实施例涉及压阻式传感器领域，尤其涉及一种导电浆料的制备方法、压阻传感层和压阻式传感器。

背景技术

压阻式传感器作为将力学信号转变为电学信号的检测装置，在当下社会中起着重要作用，也是物联网的关键组成部分。压阻式传感器具有灵敏度高、结构简单、信号易读取、受噪声影响小等优点。

其中，由于柔性压阻式传感器具有相对较低的杨氏模量，对于各种形状不规则的检测环境有着较好的适应性与贴附性，且部分柔性压阻式传感器还有较好的生物兼容性，使得该种传感器具有广泛的应用，例如，柔性显示器、电子皮肤、柔性传感器和可植入医疗器件等。

为了提升压阻式传感器的灵敏性，一种方式是制备多孔传感层，也即在传感层中制备微观孔洞。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种导电浆料的制备方法、压阻传感层和压阻式传感器，提高导电浆料的制备效率，提高压阻传感层和压阻式传感器的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种导电浆料的制备方法，包括：提供多种原料，所述原料包括导电相材料、弹性骨架材料、造孔颗粒、溶解用溶剂、分散用助剂和稀释剂；对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料；在所述混合处理后，对所述初始导电浆料进行研磨分散处理，获得导电浆料。

相应的，本发明实施例还提供一种压阻传感层，所述压阻传感层采用本发明实施例提供的导电浆料制备获得。

相应的，本发明实施例还提供一种压阻式传感器，包括：衬底；电极层，位于所述衬底上，所述电极层仅包括底部电极层，或者，所述电极层包括堆叠的底部电极层和顶部电极层，且沿堆叠方向，所述底部电极层和顶部电极层间隔设置；压阻传感层，设置于所述底部电极层上，或者，设置于所述底部电极层和顶部电极层之间，所述压阻传感层采用本发明实施例提供的导电浆料制备获得。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的导电浆料的制备方法中，对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料后，再对所述初始导电浆料进行研磨分散处理，以获得导电浆料；其中，研磨分散处理能够同时实现分散和研磨的效果，因此，通过进行研磨分散处理，使得在进行混合处理之前，无需对大颗粒的造孔颗粒进行预研磨，而是借助研磨分散处理，在研磨分散处理的过程中，将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，从而有利于简化工序，相应提高导电浆料的制备效率，而且，通过采用研磨分散处理的方式，不仅将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，还能同时使各原料在浆料中分散均匀，并降低所述造孔颗粒和导电相材料发生团聚的概率，从而提高了所述导电浆料的质量；相应的，采用所述导电浆料以制备压阻传感层时，通过去除造孔颗粒，以在传感层中形成孔洞后，有利于提高传感层内部孔洞的分布均一性和孔径均一性，且能够获得孔径较小的孔洞(孔洞的孔径能够达到纳米量级)，导电相材料的分布均一性也较好，相应有利于提高传感层的导电性能的均一性，从而提高所述压阻传感层的性能(例如，提高所述压阻传感层的灵敏度、一致性和线性度)，相应有利于提高压阻式传感器的性能。

附图说明

图1是本发明导电浆料的制备方法一实施例中各步骤对应的流程图；

图2是图1中步骤S2一实施例的流程图；

图3是采用现有导电浆料制成的压阻传感层的电镜图；

图4是采用本发明一实施例的导电浆料制成的压阻传感层的电镜图；

图5是本发明压阻式传感器一实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，为了提升压阻式传感器的灵敏性，目前一种方式是制备具有孔洞的传感层。具体地，为了制备具有孔洞的传感层，一种方式是制备孔径可控的导电浆料，并采用导电浆料来制备传感层。

例如，一种导电浆料的制备方法，包括：将弹性基体混合液和导电相材料进行混合搅拌，获得第一混合液；在所述第一混合液中加入发泡粉末和表面活性剂，并进行混合搅拌，获得未固化的导电浆料。

当采用所述导电浆料以制备传感层时，将导电浆料填充在洁净的模板中后，滴加反应溶剂，并进行搅拌，使所述反应溶剂与发泡粉末发生反应，以实现发泡，将发泡后的样品进行固化后，即可获得具有孔洞的传感层。

但是，经研究发现，发泡粉末在未固化的导电浆料容易发生团聚现象，造成发泡粉末的颗粒大小不均一，导致反应溶剂与发泡粉末的反应程度均一性较差，从而导致传感层中孔洞的孔径均一性较差、孔洞分布不均匀等问题，进而影响传感层的性能(例如，灵敏度、一致性和线性度)。

而且，导电相材料的尺寸通常较小(例如尺寸为纳米量级)，因此，比表面积较大、原生粒径较小，从而容易导致所述导电相材料因颗粒间的相互吸附而发生团聚现象，进而导致所述导电相材料难以在导电浆料中分散均匀，这同样会影响传感层的性能。

为了改善发泡粉末发生团聚的问题，一种方式是采用造孔颗粒来代替发泡粉末，也就是说，将弹性基体混合液、导电相材料和造孔颗粒进行混合搅拌，以制备导电浆料。

但是，造孔颗粒仍旧容易发生团聚现象，且在高粘度的弹性基体混合液中还会加剧颗粒间的团聚，更难分散均匀。而且，造孔颗粒需要预先被制备成符合预设尺寸的颗粒才能被使用，因此，制备导电浆料的工序繁琐，从而导致制备效率较低。

因此，亟需提供一种导电浆料的制备方法，在提高导电浆料的制备效率的同时，提高导电浆料的质量，从而提高压阻传感层和压阻式传感器的性能。

为了解决所述技术问题，本发明实施例提供一种导电浆料的制备方法，包括：提供多种原料，所述原料包括导电相材料、弹性骨架材料、造孔颗粒、溶解用溶剂、分散用助剂和稀释剂；对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料；在所述混合处理后，对所述初始导电浆料进行研磨分散处理，获得导电浆料。

研磨分散处理能够同时实现分散和研磨的效果，因此，通过进行研磨分散处理，使得在进行混合处理之前，无需对大颗粒的造孔颗粒进行预研磨，而是借助研磨分散处理，在研磨分散处理的过程中，将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，从而有利于简化工序，相应提高导电浆料的制备效率，而且，通过采用研磨分散处理的方式，不仅将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，还能同时使各原料在浆料中分散均匀，并降低所述造孔颗粒和导电相材料发生团聚的概率，从而提高了所述导电浆料的质量；相应的，采用所述导电浆料以制备压阻传感层时，有利于提高传感层内部孔洞的分布均一性和孔径均一性，且能够获得孔径较小的孔洞(孔洞的孔径能够达到纳米量级)，导电相材料的分布均一性也较好，相应有利于提高传感层的导电性能的均一性，从而提高所述压阻传感层的性能(例如，提高所述压阻传感层的灵敏度、一致性和线性度)，相应有利于提高压阻式传感器的性能。

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明导电浆料的制备方法一实施例中各步骤对应的流程图。

本实施例中，所述导电浆料用于制备压阻式传感层。具体地，所述压阻传感层用于制备压阻式传感器中的压阻传感层。

参考图1，执行步骤S1，提供多种原料，所述原料包括导电相材料、弹性骨架材料、造孔颗粒、溶解用溶剂、分散用助剂和稀释剂。

后续通过将所述多种原料依次进行混合处理和研磨分散处理，从而获得具备弹性和导电性的多孔压阻传感层。其中，所述多孔压阻传感层指的是：压阻传感层中具有孔洞。

本实施例中，所述原料包括导电相材料、弹性骨架材料、造孔颗粒、溶解用溶剂、分散用助剂和稀释剂。

具体地，按照导电浆料的组成配比，选取相应质量百分比的原料。

所述导电相材料用于使压阻传感层具备导电性，从而使得所述压阻传感层能够实现压阻效应。

所述导电相材料包括碳系导电填料、金属系导电填料、金属氧化物系导电填料、复合导电材料系导电填料和导电聚合物系导电填料中的一种或多种。

本实施例中，所述导电相材料为碳系导电填料(例如为导电的纳米碳材料)。其中，所述纳米碳材料的尺寸为纳米量级。具体地，纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100纳米的碳材料。

当制备柔性压阻式传感器时，压阻式传感器的压阻传感层需要具备一定的柔性，而碳系导电填料不仅具有优异的导电性，还具有良好的柔性，且具有化学稳定、热稳定等优点，从而能够应用于压阻传感层中。

具体地，所述碳系导电填料包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯片、鳞片石墨、膨胀石墨、可膨胀石墨和导电碳纤维中的一种或多种。与其他导电材料相比，导电炭黑、碳纳米管、石墨烯片、鳞片石墨、膨胀石墨、可膨胀石墨和导电碳纤维均具有更优良的导电特性，能够在传感层发生较大弹性应变的情况下，仍保持导电通路。在其他实施例中，根据实际需求，也可以选用其他导电相材料。例如，钨等导电材料。

需要说明的是，所述导电相材料的尺寸不宜过大。如果所述导电相材料的尺寸过大，则容易导致所述弹性骨架材料包覆不住所述导电相材料，从而造成骨架空洞和掉粉现象，进而对压阻传感层的弹性、强度以及导电性产生不良影响。

为此，本实施例中，当碳系导电填料选用导电炭黑时，所述导电炭黑的粒径小于100nm。作为一种示例，所述导电炭黑的粒径为20nm至50nm。

基于上述类似的理由，当所述碳系导电填料选用其他材料时，也应选取合适尺寸的材料。具体地，当所述碳系导电填料选用碳纳米管时，所述碳纳米管的直径为3nm至80nm，所述碳纳米管的长度小于100μm；或者，当所述碳系导电填料选用石墨烯片时，所述石墨烯片的片径小于100μm，所述石墨烯片的层数为1层至10层；或者，当所述碳系导电填料选用鳞片石墨时，所述鳞片石墨的片径小于100μm；或者，当所述碳系导电填料选用膨胀石墨时，所述膨胀石墨的片径小于100μm；或者，当所述碳系导电填料选用可膨胀石墨时，所述可膨胀石墨的片径小于100μm；或者，当所述碳系导电填料选用导电碳纤维时，所述导电碳纤维的长度为1μm至100μm。

相应的，在其他实施例中，当导电相材料选用金属系导电填料时，所述金属系导电填料包括金、银、铂、钯、镍、铝、铜、铁及其合金中的一种或多种；当导电相材料选用金属氧化物系导电填料时，所述金属氧化物系导电填料包括氧化锌、氧化铟、氧化锡和四氧化三铁中的一种或多种；当导电相材料选用复合导电材料系导电填料时，所述复合导电材料系导电填料包括金属包覆碳材料、金属包覆玻璃材料和金属包覆有机材料中的一种或者多种；当导电相材料选用导电聚合物系导电填料时，所述导电聚合物系导电填料包括聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺中的一种或多种。

基于上述类似的理由，在选用其他类型的导电相材料时，所述导电相材料的尺寸不宜过大。

具体地，当导电相材料选用金属系导电填料时，所述金属系导电填料包括粉末状、片状和纤维状中的一种或多种；其中，所述粉末状的金属系导电填料的粒径小于100um；所述片状的金属系导电填料的片径小于100um；所述纤维状的金属系导电填料的直径小于20um，且长度小于100um。

当导电相材料选用金属氧化物系导电填料时，所述金属氧化物系导电填料的粒径为10nm至1μm。

当导电相材料选用复合导电材料系导电填料时，所述复合导电材料系导电填料包括粉末状、片状和纤维状中的一种或多种；其中，所述粉末状的复合导电材料系导电填料的粒径小于100um；所述片状的复合导电材料系导电填料的片径小于100um；所述纤维状的复合导电材料系导电填料的直径小于20um，且长度小于100um。

当导电相材料选用导电聚合物系导电填料时，所述导电聚合物系导电填料的粒径小于100um。

所述弹性骨架材料用于形成弹性基体，从而使得所述导电浆料成膜后，能够形成具有柔性的压阻传感层，使得所述压阻传感层能够实现压阻效应。

本实施例中，所述弹性骨架材料包括高分子聚合物材料。高分子聚合物材料具有较低的杨氏模量，从而提高压阻传感层的弹性应变能力，进而提高压阻传感层的性能。

具体地，所述高分子聚合物材料包括聚氨酯类弹性体、苯乙烯类弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体、聚二甲基硅氧烷类弹性体和聚烯烃类弹性体中的一种或多种。这些材料具有优异的耐候性、化学稳定性、抗氧化性、耐热性等特性，能适应不同且复杂的使用环境，同时价格便宜，且制备工艺成熟，便于市场化和工程化应用推广。

所述造孔颗粒用于形成多孔导电浆料，从而能够在压阻传感层中形成孔洞。也就是说，当所述导电浆料成膜后，通过去除造孔颗粒，即可获得孔洞。

本实施例中，所述造孔颗粒的材料包括水溶性材料。通过采用水溶性材料，降低去除造孔颗粒的工艺难度，并有利于减小或避免去除造孔颗粒的工艺所引起的副作用，从而简化制备压阻传感层的工艺复杂度，提高压阻传感层的质量。

具体地，所述导电浆料成膜并固化后，采用水来溶解除所述造孔颗粒，即可获得具有孔洞的压阻传感层。

本实施例中，所述水溶性材料包括水溶性盐类、水溶性维生素、蔗糖、乳糖、甘露醇、水溶性碱和热升华性盐中的一种或多种。上述水溶性材料作为传感层的造孔剂，具有环保、无毒、无污染、成本低、实施工艺简单等优点。

所述造孔颗粒的粒径不宜过小，也不宜过大。如果所述造孔颗粒的粒径过小，则容易导致压阻传感层的量程范围过小，而且，在后续对所述初始导电浆料进行研磨分散处理的过程中，还容易导致研磨分散处理的时间和能耗成几何倍数增加；如果所述造孔颗粒的粒径过大，则后续采用所形成的导电浆料制备压阻传感层时，为了能够包覆住造孔颗粒，相应会影响压阻传感层的成膜性，导致压阻传感层的膜厚增加，并延长制备压阻传感层过程中的烘干时间，同时，还容易因应力集中问题而导致压阻传感层具有较大的开裂风险，此外，造孔颗粒的粒径过大，还容易导致压阻传感层的压力最小分辨率变高，从而对压阻传感层的灵敏度产生不良影响。为此，本实施例中，所述造孔颗粒的粒径为10nm至100μm。

所述弹性骨架材料为固体，所述溶解用溶剂用于将所述弹性骨架材料溶解成液态的混合液，从而将其他原料混合进所述混合液中，进而能够制备成导电浆料。

本实施例中，所述弹性骨架材料包括高分子聚合物材料，因此，所述溶解用溶剂包括有机溶剂。有机溶剂能够溶解高分子聚合物材料。

具体地，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、乙醚、丙酮、二氯甲烷、甲苯和乙酸乙酯中的一种或多种。高分子聚合物的溶解需要对应的有机溶剂，这些有机溶剂具有在常温条件下快速溶解所选取的高分子聚合物材料，同时能在较低温度下快速挥发成膜的优点。

本实施例中，按照所述导电浆料的组成配比，将各原料进行混合，以获得所述导电浆料。

需要说明的是，所述弹性骨架材料与所述溶解用溶剂的质量比不宜过低，也不宜过高。如果所述弹性骨架材料与所述溶解用溶剂的质量比过低，则容易导致所形成的导电浆料的粘度较低，固含量较低，固相填料容易沉降，从而导致压阻传感层的上下压阻性能不均、成膜性能差等问题；如果所述弹性骨架材料与所述溶解用溶剂的质量比过高，则容易导致所述溶解用溶剂溶解弹性骨架材料后所获得的混合液的固含量过高，不利于其他原料的混合，从而容易导致各原料在浆料中分散不均匀，且增大所述造孔颗粒和导电相材料发生团聚的概率，进而导致所述导电浆料的质量下降。为此，本实施例中，所述弹性骨架材料与所述溶解用溶剂的质量比为1：100至1：1。在一个优选实施例中，所述弹性骨架材料与所述溶解用溶剂的质量比为1：10至1：1。

本实施例中，所述原料还包括稀释剂。通过采用稀释剂，能够起到降低固含量的作用，从而有利于提高原料的分散效果。

具体到本实施例中，所述稀释剂用于对导电相材料和造孔颗粒进行混合。导电相材料和造孔颗粒均为固态，因此，需要采用稀释剂来实现固体材料的混合。

本实施例中，所述稀释剂是分子量较低的有机溶剂，从而提高原料在所述稀释剂中的分散效果。具体地，所述稀释剂的材料包括乙酸乙酯、醋酸甲酯、乙醇、甲醇或丙酮等。

本实施例中，所述原料还包括分散用助剂。通过选用分散用助剂，有利于进一步降低固含量，并提高各原料的分散效果，使各原料在浆料中能够分散均匀。

本实施例中，所述分散用助剂包括分散剂和润湿剂中的一种或多种。

所述润湿剂具有良好的润湿性，可以提高原料的表面润湿性能，从而在制备所述导电浆料的过程中，降低原料间发生团聚的概率，相应提高原料在所述导电浆料中的分散效果。而且，利用所述润湿剂的润湿性，还有利于在所述导电浆料的成膜过程中，提高所述导电浆料的延展性。

本实施例中，所述润湿剂的材料包括聚丙二醇、丙三醇、PE-100和聚乙二醇中的一种或多种。

所述分散剂用于均匀吸附在原料的表面，从而在制备所述导电浆料的过程中，降低原料间发生团聚的概率，提高原料在所述导电浆料中的分散效果。此外，所述分散剂还有利于提高润湿剂在所述导电浆料中的分散效果。

本实施例中，所述分散剂的材料包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、吐温-30、吐温-90、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和、聚羧酸铵盐等中的一种或者多种。

在所述导电浆料中，如果所述导电相材料的质量百分比过低，则容易导致传感层骨架中导电粒子过少，从而容易出现无法形成导电网络的问题，进而导致传感层无法形成压阻效应；如果所述导电相材料的质量百分比过高，则容易导致传感层骨架断裂，从而对传感层的成膜性或者形成优良导体产生不良影响，进而导致传感层的灵敏度下降，甚至失去灵敏度。为此，本实施例中，所述导电相材料的质量百分比为0.1wt％至20wt％。在一个优选实施例中，所述导电相材料的质量百分比为2wt％至15wt％。更优选的，所述导电相材料的质量百分比为3wt％至10wt％。

在所述导电浆料中，如果所述造孔颗粒的质量百分比过低，则容易导致传感层中微孔分布不均，同时微孔闭合形成的压阻效应降低，最终导致传感层性能一致性较差，灵敏度较低；如果所述造孔颗粒的质量百分比过高，则容易导致传感层中微孔过多，从而降低传感层的强度，同时微孔过多还会降低传感层的灵敏度的分辨率。为此，本实施例中，所述造孔颗粒的质量百分比为1wt％至90wt％。在一个优选实施例中，所述造孔颗粒的质量百分比为10wt％至60wt％。更优选的，所述造孔颗粒的质量百分比为40wt％至50wt％。

在所述导电浆料中，如果所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比过低，则会导致导电浆料中的导电相材料和造孔颗粒分布不均，从而影响传感层的灵敏度的均匀性；如果所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比过高，则会引起传感层的弹性膜量较低、微孔过少、电阻过低等问题，甚至导致传感层因绝缘而失去灵敏度。为此，本实施例中，所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比大于或等于10wt％。作为一种示例，所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比为10wt％至90wt％。在一个优选实施例中，所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比为30wt％至70wt％。更优选的，所述弹性骨架材料、溶解用溶剂和分散用助剂的总质量百分比为40wt％至50wt％。

例如，在实施例1中，采用的原料包括：重量百分比为5wt％的导电相材料，导电相材料为导电炭黑；重量百分比为30wt％的弹性骨架材料；重量百分比为30wt％的造孔颗粒，造孔颗粒的粒径为30微米；重量百分比为30wt％的溶解用溶剂；重量百分比为3wt％的分散用助剂；重量百分比为2wt％的稀释剂。

在实施例2中，采用的原料包括：重量百分比为3wt％的导电相材料，导电相材料为碳纳米管；重量百分比为30wt％的弹性骨架材料；重量百分比为30wt％的造孔颗粒，造孔颗粒的粒径为100纳米；重量百分比为33wt％的溶解用溶剂；重量百分比为2wt％的分散用助剂；重量百分比为2wt％的稀释剂。

在实施例3中，采用的原料包括：重量百分比为3wt％的导电相材料，导电相材料为石墨烯片；重量百分比为30wt％的弹性骨架材料；重量百分比为30wt％的造孔颗粒，造孔颗粒的粒径为10微米；重量百分比为35wt％的溶解用溶剂；重量百分比为1wt％的分散用助剂；重量百分比为1wt％的稀释剂。

在实施例4中，采用的原料包括：重量百分比为8wt％的导电相材料，导电相材料为膨胀石墨；重量百分比为30wt％的弹性骨架材料；重量百分比为25wt％的造孔颗粒，造孔颗粒的粒径为20微米；重量百分比为35wt％的溶解用溶剂；重量百分比为0.5wt％的分散用助剂；重量百分比为1.5wt％的稀释剂。

在实施例5中，采用的原料包括：重量百分比为5wt％的导电相材料，导电相材料为导电碳纤维；重量百分比为40wt％的弹性骨架材料；重量百分比为20wt％的造孔颗粒，造孔颗粒的粒径为10纳米；重量百分比为33wt％的溶解用溶剂；重量百分比为0.5wt％的分散用助剂；重量百分比为1.5wt％的稀释剂。

参考图1，执行步骤S2，对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料。

通过对所述多种原料进行混合处理，使得各原料实现初步混合，并为后续对所述初始导电浆料进行研磨分散处理做准备。

结合参考图2，图2是步骤S2一实施例的流程图，本实施例中，对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料包括：执行步骤S21，利用所述溶解用溶剂溶解所述弹性骨架材料，获得第一浆料。

所述导电相材料、弹性骨架材料和造孔颗粒均为固态，因此，先单独溶解所述弹性骨架材料，使得固含量不会太高，从而有利于提高对所述弹性骨架材料的溶解效果。

本实施例中，采用搅拌分散工艺进行溶解，获得第一浆料。所述弹性骨架材料为固态，且需要溶解于所述溶解用溶剂中，因此，在混合的过程中，还需进行搅拌。

本实施例中，所述搅拌分散工艺为高速搅拌分散工艺。此处，高速指的是：搅拌速度至少为1000rpm。通过采用高速搅拌分散工艺，有利于使所述溶解用溶剂和所述弹性骨架材料充分反应，从而提高对所述弹性骨架材料的溶解效果，并提高工艺效率。

需要说明的是，所述搅拌分散工艺的搅拌速度也不宜过高。如果所述搅拌分散工艺的搅拌速度过高，则容易导致浆料形成涡流，从而导致固液材料分散不均。为此，本实施例中，所述搅拌分散工艺的搅拌速度为1000rpm至3000rpm。例如，所述搅拌分散工艺的搅拌速度为1500rpm或2000rpm。

还需要说明的是，所述搅拌分散工艺的分散速度不宜过低，也不宜过高。如果所述搅拌分散工艺的分散速度过低，则容易导致导电浆料中，固相材料在液相材料中分散不开，形成团聚；如果所述搅拌分散工艺的分散速度过高，则容易导致浆料发热严重，甚至造成高分子聚合物的分解和溶剂的挥发。为此，本实施例中，所述搅拌分散工艺的分散速度为1rpm至10000rpm。优选的，所述搅拌分散工艺的分散速度为1000rpm至5000rpm。例如，所述搅拌分散工艺的分散速度为3000rpm、4000rpm或5000rpm。

此外，所述搅拌分散工艺的工艺时间不宜过短，也不宜过长。如果所述搅拌分散工艺的工艺时间过短，则难以完全溶解所述弹性骨架材料；如果所述搅拌分散工艺的工艺时间过长，则会导致总体工艺时间过长，影响生产效率。为此，本实施例中，所述搅拌分散工艺的工艺时间为0.5小时至5小时。优选的，所述搅拌分散工艺的工艺时间为1小时至5小时。例如，所述搅拌分散工艺的工艺时间为3小时、4小时或5小时。

具体地，利用高速搅拌分散设备进行所述搅拌分散工艺。其中，搅拌分散设备通常设有反应釜，因此，将所述溶解用溶剂和所述弹性骨架材料置于在反应釜中密封后，进行搅拌分散，从而使所述弹性骨架材料溶解于所述溶解用溶剂中。

继续参考图2，本实施例中，对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料还包括：执行步骤S22，利用所述稀释剂对所述导电相材料和分散用助剂进行预分散处理，获得第二浆料。

先利用所述稀释剂对所述导电相材料和分散用助剂进行预分散处理，此时还未加入造孔颗粒，从而使得固含量不会太高，更易于提高所述导电相材料和分散用助剂的分散效果。

本实施例中，通过不同的步骤分别获得第一浆料和第二浆料，有利于提高第一浆料中所述弹性骨架材料的溶解效果、以及第二浆料中各原料的分散效果。

可以理解的是，第一浆料和第二浆料在不同步骤中获得，但对获得第一浆料和第二浆料的先后顺序并不做限定。

所述导电相材料为固体，本实施例借助所述稀释剂，有利于提高所述导电相材料的分散效果，并降低所述导电相材料出现团聚现象的概率。而且，在所述预分散处理中，还加入了所述分散用助剂，从而进一步提高所述导电相材料的分散效果，使所述导电相材料在所述第二浆料中能够分散均匀。

本实施例中，所述预分散处理的工艺包括超声分散工艺或搅拌分散工艺，从而实现分散的效果。具体地，当采用超声分散工艺时，则利用超声分散设备(例如，超声仪)进行所述预分散处理，当采用搅拌分散工艺时，则采用搅拌分散设备进行所述预分散处理。

以采用超声分散工艺为例，所述超声分散工艺的超声功率不宜过小，也不宜过大。如果超声功率过小，则混合效果和分散效果相应较差，且不利于原料的均匀分散；如果超声功率过大，则容易导致浆料局部发热严重，高分子聚合物发生分解，溶剂挥发过多。为此，本实施例中，所述超声分散工艺的超声功率为0.1kW至10kW。例如，所述超声分散工艺的超声功率为0.5kW、1kW或5kW。

所述超声分散工艺的工艺时间不宜过短，也不宜过长。如果所述超声分散工艺的工艺时间过短，则混合效果和分散效果较差，且不利于原料的均匀分散；如果所述超声分散工艺的工艺时间过长，则容易导致浆料中高分子材料发生降解。为此，本实施例中，所述超声分散工艺的工艺时间为0.1小时至10小时。优选的，为了提高分散效果，使原料均匀分散，所述超声分散工艺的工艺时间为0.5小时至10小时。例如，所述超声分散工艺的工艺时间为0.5小时、1小时或4小时。

当采用搅拌分散工艺时，所述搅拌分散工艺的搅拌速度不宜过小，也不宜过大。如果搅拌速度过小，则混合效果和分散效果相应较差，且不利于原料的均匀分散；如果搅拌速度过大，则容易导致浆料形成涡流，从而导致固液材料分散不均。为此，本实施例中，所述搅拌分散工艺的搅拌速度为1000rpm至3000rpm。例如，所述搅拌分散工艺的搅拌速度为1500rpm或2000rpm。

所述搅拌分散工艺的分散速度不宜过小，也不宜过大。如果分散速度过小，则混合效果和分散效果相应较差，不利于原料的均匀分散，且容易形成团聚；如果分散速度过大，则容易导致浆料发热严重，甚至导致后续混合所述第一浆料、第二浆料和造孔颗粒后，造成高分子聚合物的分解和溶剂的挥发。为此，本实施例中，所述搅拌分散工艺的分散速度为1rpm至10000rpm。优选的，所述搅拌分散工艺的分散速度为1000rpm至5000rpm。例如，所述搅拌分散工艺的分散速度为3000rpm、4000rpm或5000rpm。

继续参考图2，对所述多种原料进行混合处理，获得初始导电浆料还包括：执行步骤S23，混合所述第一浆料、第二浆料和造孔颗粒，获得初始导电浆料。

将所述第一浆料、第二浆料和造孔颗粒进行混合，从而为进一步对初始导电浆料进行研磨分散处理做准备。

其中，所述造孔颗粒为固体，在获得第一浆料和第二浆料后，再混合第一浆料、第二浆料和造孔颗粒，有利于提高所述导电相材料和造孔颗粒的分散效果，并降低所述导电相材料和造孔颗粒出现团聚现象的概率。

需要说明的是，在其他实施例中，在获得初始导电浆料时，也可以采用其他混合方式来实现原料的混合。例如，可以将所述导电相材料、分散用助剂和造孔颗粒一同混合并进行分散，以获得第二浆料，或者，将所述溶解用溶剂、弹性骨架材料、导电相材料、分散用助剂和造孔颗粒一同混合并进行分散，以直接获得初始导电浆料。

参考图1，执行步骤S3，在所述混合处理后，对所述初始导电浆料进行研磨分散处理，获得导电浆料。

研磨分散处理能够同时实现分散和研磨的效果，因此，通过进行研磨分散处理，使得在进行混合处理之前，无需对大颗粒的造孔颗粒进行预研磨，而是借助研磨分散处理，在研磨分散处理的过程中，将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，从而有利于简化工序，相应提高导电浆料的制备效率。

而且，通过采用研磨分散处理的方式，不仅将造孔颗粒研磨成粒径小、粒径均一性较高、且满足尺寸需求的材料，还能同时对其他材料起到研磨分散的效果，且能够将尺寸较大的材料研磨成尺寸较小且满足尺寸需求的材料，使各原料在浆料中分散均匀，并降低各原料发生团聚的概率(例如，降低所述造孔颗粒和导电相材料发生团聚的概率)，且能够降低粒度，从而提高了所述导电浆料的质量。例如，当导电相材料选用尺寸较大的一种具体材料时，也可以利用研磨分散处理，将导电相材料研磨成尺寸更小的材料。

相应的，采用所述导电浆料以制备压阻传感层时，有利于提高传感层内部孔洞的分布均一性和孔径均一性，且能够获得孔径较小的孔洞(孔洞的孔径能够达到纳米量级)，导电相材料的分布均一性也较好，相应有利于提高传感层的导电性能的均一性，从而提高所述压阻传感层的性能(例如，提高所述压阻传感层的灵敏度、一致性和线性度)，相应有利于提高压阻式传感器的性能。

需要说明的是，所述研磨分散处理的工艺时间不宜过短，也不宜过长。如果所述研磨分散处理的工艺时间过短，则容易导致导电浆料中固相颗粒研磨不彻底，分散不均匀；如果所述研磨分散处理的工艺时间过长，则容易导致造孔颗粒的尺寸过小，以及导电浆料发热，且还容易导致生产效率过低。为此，本实施例中，所述研磨分散处理的工艺时间为0.5小时至15小时。例如，所述研磨分散处理的工艺时间为2小时、6小时或10小时。

本实施例中，采用研磨分散设备，对所述初始导电浆料进行研磨分散处理。

相应的，可以直接将所述第一浆料、第二浆料和造孔颗粒置于所述研磨分散设备的反应釜中，以获得初始导电浆料。

具体地，可以采用砂磨机、球磨机、均质机、高速剪切机和三辊机等研磨分散设备中的一种或者多种，进行所述研磨分散处理。

作为一种示例，采用砂磨机进行所述研磨分散处理。

由于所述初始导电浆料中含有弹性骨架材料，因此，所述初始导电浆料具有一定的粘度，且具有一定的固含量，而砂磨机能够对具有粘度、且具有固含量的物料充分研磨，且能够保证对物料的研磨分散效果，从而提高对所述初始导电浆料的研磨分散效果，而且，砂磨机还具有较高的研磨分散效率。

相应的，砂磨机对物料的适用范围较广，通过采用砂磨机，有利于降低对所述初始导电浆料的粘度和固含量的要求，从而减小对所述初始导电浆料的原料和配比的限制，便于所述初始导电浆料根据需求选取所需的原料和配比。

在采用砂磨机的情况下，所述研磨分散处理的线速度不宜过小，也不宜过大。如果线速度过小，则容易导致所述初始导电浆料中固体颗粒研磨不彻底，从而难以起到降低原料粒度、提高分散效果的作用；如果线速度过大，则容易导致在研磨分散过程中，初始导电浆料发热严重，从而导致高分子材料降解。为此，本实施例中，所述研磨分散处理的线速度为3米/秒至16米/秒。

在研磨分散处理中，所采用的研磨介质(例如，研磨球)的直径不宜过小，也不宜过大。如果研磨介质的直径过小，则容易导致对所述初始导电浆料的研磨效率变差，相应导致工艺时间边长，从而导致生产效率过低；如果研磨介质的直径过大，则难以起到降低原料粒度、提高分散效果的作用，从而导致研磨分散效果变差。为此，本实施例中，研磨介质的直径为0.05毫米至5毫米。

在研磨分散处理中，研磨介质的填充率不宜过小，也不宜过大。如果研磨介质的填充率过小，则容易导致对所述初始导电浆料的研磨效率变差；如果研磨介质的填充率过大，则反应釜中预留给所述初始导电浆料的空间过小，从而导致生产效率过低。为此，本实施例中，研磨介质的填充率为40％至90％。

可以理解的是，此处的填充率指的是：研磨介质占砂磨机的反应釜空间的比例。

结合参考图3和图4，图3是采用现有导电浆料制成的压阻传感层的电镜图，图4是采用本发明一实施例的导电浆料制成的压阻传感层的电镜图。

其中，图3(a)是在一种放大倍率下获得的电镜图，图3(b)是图3(a)在另一种放大倍率下获得的电镜图，且图3(b)对应的放大倍率更大；其中，图4(a)是在一种放大倍率下获得的电镜图，图4(b)是图4(a)在另一种放大倍率下获得的电镜图，且图4(b)对应的放大倍率更大。

具体地，图3和图4示出了导电相材料为导电碳黑情况下的压阻传感层的电镜图。对比图3和图4可知，采用现有导电浆料制成的压阻传感层中导电碳黑团聚严重，在采用本实施例的导电浆料制备的压阻传感层中，导电碳黑在弹性骨架材料中分布均匀，几乎没有团聚发生,压阻传感层较为光滑。

相应的，本发明实施例还提供一种压阻传感层，所述压阻传感层采用前述实施例所述的导电浆料制备获得。

本实施例中，所述压阻传感层中具有孔洞。具体地，所述导电浆料固化成膜后，通过去除所述造孔颗粒，即可获得具有孔洞的压阻传感层。

由前述记载可知，各原料在浆料中分散均匀，所述造孔颗粒和导电相材料发生团聚的概率较低，造孔颗粒的粒径较小、粒径均一性较高，因此，所述压阻传感层中的孔洞的分布均一性和孔径均一性较高，且能够获得孔径较小的孔洞(孔洞的孔径能够达到纳米量级)，导电相材料的分布均一性也较好，相应有利于提高压阻传感层的导电性能的均一性，从而提高所述压阻传感层的性能(例如，提高所述压阻传感层的灵敏度、一致性和线性度)。

作为一种示例，所述压阻传感层的制备方法包括：采用前述实施例所述的导电浆料制备传感材料层；对所述传感材料层进行固化处理，形成初始传感层；去除所述初始传感层中的造孔颗粒，形成具有孔洞的压阻传感层。

本实施例中，可以采用涂布、印刷、打印、模板浇筑或点胶工艺，制备所述传感材料层。

所述固化处理用于去除所述导电浆料中的可挥发物质。其中，所述可挥发物质包括所述溶解用溶剂和稀释剂。具体地，所述固化处理可以采用烘干工艺。

本实施例中，溶解去除所述造孔颗粒。具体地，所述造孔颗粒为水溶性材料，因此，将所述初始传感层浸入水中，通过水溶解去除所述造孔颗粒，从而形成孔洞，相应获得具有孔洞的压阻传感层。

需要说明的是，去除所述初始传感层中的造孔颗粒后，还包括：对所述压阻传感层进行干燥处理，用于去除所述孔洞中残留的水分。

相应的，本发明实施例还提供一种压阻式传感器。

图5是本发明压阻式传感器一实施例的结构示意图。

本实施例中，所述压阻式传感器包括：衬底100；电极层200，位于所述衬底100上，所述电极层200仅包括底部电极层，或者，所述电极层200包括堆叠的底部电极层和顶部电极层，且沿堆叠方向，所述底部电极层和顶部电极层间隔设置；压阻传感层300，设置于所述底部电极层上，或者，设置于所述底部电极层和顶部电极层之间，所述压阻传感层300采用前述实施例所述的导电浆料制备获得。

本实施例中，所述压阻传感层300中具有孔洞310。

由前述记载可知，采用本发明实施例所述的导电浆料制成的压阻传感层300中，所述压阻传感层300中的孔洞310的分布均一性和孔径均一性较高，且能够获得孔径较小的孔洞310(孔洞310的孔径能够达到纳米量级)，且所述压阻传感层300的导电性能的均一性较高，这相应提升了所述压阻式传感器的性能。

本实施例中，所述电极层200、以及对应设置于所述电极层200上的压阻传感层300，构成压阻传感器模组。

本实施例中，可以采用印刷或打印工艺，在所述衬底100上形成电极层200。

本实施例中，在形成所述压阻传感层300后，将所述压阻传感层300安装于所述电极层200。

作为一种示例，可以采用粘结剂，将所述压阻传感层300固定于所述电极层200上。

在一个实施例中，所述粘结剂可以采用导电粘结剂，例如，锡膏、银浆、碳浆等导电胶。在另一些实施例中，也可以在电极层的局部位置处，通过粘结剂将所述压阻传感层固定于所述电极层上，在该情况下，粘结剂还可以选用具有绝缘特性的材料。

需要说明的是，在将压阻传感层300设置于电极层200上之前，可以先对所述压阻传感层300进行表面平整化处理；在所述表面平整化处理后，对所述压阻传感层300进行切割处理，用于使压阻传感层300符合预设的尺寸和形状。相应的，将所述尺寸修正处理后的压阻传感层300设置于所述电极层200上。

作为一种示例，所述表面平整化处理的工艺包括刨切工艺，用于修正所述压阻传感层300的上表面和下表面，以提高所述压阻传感层300的表面平坦度和均一性。

本实施例中，可以采用激光切割工艺、模切工艺和震动切割工艺中的一种或者多种方式，对所述压阻传感层300进行切割处理。

本实施例中，示出了电极层200仅包括底部电极层的情况，相应的，衬底仅包括底部衬底，底部电极层对应设置于底部衬底上。

在其他实施例中，电极层200也可以包括堆叠的底部电极层和顶部电极层，且沿堆叠方向，所述底部电极层和顶部电极层间隔设置。在这种情况下，衬底的数量相应为两个，包括底部衬底和顶部衬底，底部电极层对应设置于底部衬底上，顶部电极层对应设置于顶部衬底上，且沿堆叠方向，底部电极层和顶部电极层上下相对设置。

相应的，所述压阻传感层设置于所述底部电极层和顶部电极层之间。

本实施例中，对于同层电极层200，电极层200的数量为一个，也就是说，电极层200为一整层。

由前述记载可知，所述电极层200、以及对应设置于所述电极层200上的压阻传感层300，构成一个压阻传感器模组，因此，在其他实施例中，所述衬底上也可以设置有多个压阻传感器模组。

相应的，沿平行于所述衬底表面的方向，同层的所述电极层的数量为多个。其中，同层的所述电极层指的是：在电极层仅包括底部电极层的情况下，底部电极层为同层电极层，在电极层包括堆叠的底部电极层和顶部电极层的情况下，底部电极层为其中一层同层电极层，顶部电极层为另一层同层电极层。

相应的，在该实施例中，根据实际设计需求，所述压阻传感层的数量为一个或多个，且在所述压阻传感层的数量为多个的情况下，所述压阻传感层对应设置于所述底部电极层上，或者，对应设置于所述底部电极层和顶部电极层之间。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。