CN114835998A - 一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜、制备方法及介电驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜、制备方法及介电驱动器。本发明在介电弹性体成膜时向其中加入能在弹性体良溶液中溶解的有机小分子，在低于小分子的玻璃态转变温度下，有机小分子在聚合物基体中原位析出并以纳米粒子的形式存在，使得聚合物分子链处于拉伸状态，可以提高原始介电弹性体的应力硬化行为，克服了介电弹性体在无预拉伸电驱动状态下力电失稳的情况，提高了介电弹性体的无预拉伸电驱动性能。在小分子的玻璃态转变温度和熔点之间，有机小分子会迁移到弹性体表面，对被电击穿的弹性体进行填补，实现介电弹性体的修复。本发明制备流程及设备简单，易于控制。得到的材料实现了无预拉伸驱动下的稳定大变形，高能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性介电弹性体的领域，具体涉及一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜、制备方法及介电驱动器。
背景技术
生物肌肉具有多相、多组成的结构，这种复杂结构赋予了它的多功能性。比如大驱动位移，快速响应，可寻址以及自修复功能。
受到生物肌肉的启发，人们开发出几种人工肌肉驱动器。根据其分类方式，可以分为：热驱动、光驱动、气动、电磁驱动、流变流体驱动、物质驱动以及电驱动。介电弹性体是一种有前景的智能材料，它响应于外界电场的刺激，具备响应迅速和可寻址的特点，在柔性机器人、能量收集、触觉响应以及智能生物医学设备等应用方面显示出巨大潜力。然而对于大多数软弹性体，当电压不断增大时会发生变形突跳，从而导致电介质过早击穿，因此大多数软弹性体的驱动形变通常低于30％，能量密度小于10kJ/m3，并且电击穿后无法再次驱动。
介电弹性体在外部电场作用下会受到麦克斯韦应力，产生平面方向上的扩张和厚度方向上的压缩。对于传统的聚合物，名义电场和面积拉伸比存在强烈的非线性关系。驱动过程会出现变形的突跳。这种力电的失稳会导致器件难以实现大变形，能量密度低，输出力小，并且失稳器件不能稳定操作。虽然说介电弹性体有很多，但目前仅有五种方式能够克服力电失稳。包括预拉伸的VHB(Pelrine et al.,Science,2000,287,836)，互穿网络(Pei etal.,Adv.Mater.,2006,18,887)，改变特定材料的交联密度(Pei etal.J.Polym.Sci.Poly.Phys.,2013,51,197)，瓶刷状聚合物(Sheiko et al.,Adv.Mater.,2017,29,1604209)以及力热训练的三嵌段共聚物(Luo et al.,Mater.Horiz.,2021,8,2834)。这几种克服力电失稳的研究都有一个共同的特点：用不同的方式拉伸了聚合物链，实现快速应变硬化。
已经克服失稳的弹性体还面临的一个重要的问题是高电场的工作环境使得器件易发生电击穿。击穿部位发生材料的气化或者燃烧，会出现材料的物质损失，并且击穿洞大于50μm，击穿部位会有积碳的存在。因此要进行电击穿的修复需要一定的物质补充，大于50μm的击穿部位超出超分子作用力和动态键交换作用程，需要对受伤的表面进行清洁。这些都使得介电弹性体击穿后难修复。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜及其介电驱动器。所制备的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜由于有机小分子对聚合物链的拉伸作用，使得原始的三嵌段弹性体基质应变硬化效果提升，克服了材料的力电失稳，实现了稳定的大变形。同时由于有机小分子的存在，使得该介电弹性体膜制备的驱动器在电击穿之后能够进行物质补充，实现驱动器的电击穿修复，并且修复后的驱动器也能得到稳定大变形，这些都使得介电弹性体在使用过程中发挥更加稳定，规避了其作为人工肌肉所出现的一些问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜，所述介电弹性体膜包含介电弹性体基质和与介电弹性体基质具有相互作用力的有机小分子；其中，所述有机小分子在其玻璃化转变之下，以纳米粒子的形态均匀分散在弹性体基质中以拉伸聚合物链，克服力电失稳；在其玻璃化转变温度之上、熔点之下，以过冷液体状态迁移到弹性体损伤界面实现自修复。进一步地，所述有机小分子能在热塑性三嵌段共聚物弹性体良溶剂里面溶解，并与聚合物有一定亲和性，包括但不仅仅局限于四溴双酚A、2,2-双[3,5-二溴-4-(2,3-二溴甲基丙氧基)苯基]丙烷、四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)、2,2'-[(1-甲基亚乙基)双[(2,6-二溴-4,1-亚苯基)氧亚甲基]]联(二)环氧乙烷的均聚物、9,9'-(2,2'-二甲基-4,4'-联苯基)双咔唑、溴化环氧树脂、(1-甲基亚乙基)双(2,6-二溴-4,1-亚苯基)双(溴乙酸酯)、2,2,-[(1-甲基亚乙基)-二[(2,6-二溴-4,1-苯亚基)氧基亚甲基]]双环氧乙烷、1,3-二溴-2-(2,3-二溴丙氧基)-5-异壬基苯、四溴双酚A双烯丙基醚、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二溴苯基]丙烷、1,3-二溴-5-[2-(3,5-二溴-4-甲氧基苯基)丙-2-基]-2-甲氧基苯、[4-[2-(4-乙酰氧基-3,5-二溴苯基)丙-2-基]-2,6-二溴苯基]乙酸酯、酚氧树脂、溴化酚氧树酯、2,2,6,6-四溴双苯酚a二丙烯酸酯、2,2,6,6-四溴双苯酚a二甲基丙烯酸酯、2,6-二溴-4-[1-(3-溴-4-羟苯基)-1-甲基乙基]苯酚、4,4'-二(9-咔唑)联苯、联苯咔唑、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯、N-([1,1'-联苯]-4-基)-3'-(9H-咔唑-9-基)-[1,1'-联苯]-4-胺中的一种或者多种。
进一步地，所述嵌段共聚物介电弹性体的结构通式为Am-b-Bn-b-Am，m、n为正整数。其中，A选自苯乙烯的均聚物、甲基丙烯酸甲酯的均聚物、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物；B为丙烯酸异丁酯均聚物、丙烯酸正丁酯均聚物、甲基丙烯酸正丁酯均聚物、甲基丙烯酸异丁酯均聚物、丙烯酸叔丁酯均聚物、丙烯酸异辛酯均聚物或丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯中至少两种单体的共聚物。A为硬段，B为软段；所述硬段的玻璃化转变温度大于50℃，所述软段的玻璃化转变温度小于-10℃。所述嵌段共聚物热塑性弹性体的总分子量为5～50万，所述软段的数均分子量为3～40万。
进一步地，所述克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜的厚度为20-500μm，杨氏模量为0.2～0.7MPa，相对介电常数为3.0～8.0，击穿场强为45～125V/μm。
本发明还提供了所述克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜的制备方法，具体为：采用共溶剂法将有机小分子均匀分散在介电弹性体基质中，溶剂挥发后制备得到克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜。
进一步地，还包括对溶剂挥发后的介电弹性体膜进行热处理，让有机小分子进一步均匀地分散在弹性体中并消除膜内应力。
进一步地，包括如下步骤：
(1)将嵌段共聚物弹性体和有机小分子一起加入弹性体良溶剂中，其中，固含量为5-20％，嵌段共聚物弹性体与有机小分子的质量比为0.3～100；搅拌1-12h，超声5-60min，倒入表面皿中成膜，在室温条件下溶液自然挥发2-4d；
(2)将自然挥发的膜转移到120℃真空箱中退火12-24h，冷却到室温取出。
一种含有上述克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜的介电驱动器，该介电驱动器由上电极、嵌段共聚物热塑性介电弹性体膜和下电极依次相连组成。
进一步地，所述上电极和下电极是柔性电极，选自碳纳米管、碳膏、水凝胶、碳粉、银纳米线与聚合物的复合材料中的一种或几种。
进一步地，相比于初始膜制备的介电弹性体驱动器，加入有机小分子的复合膜在用于介电驱动器时克服了原始膜存在的突跳变形现象，实现了稳定的大变形，稳定变形可以达到40-150％，同时能量密度提高了2-15倍，为40-245kJ/m3。
进一步地，当该驱动器被击穿之后，在一定条件下能够进行修复，实现电击穿修复并重新驱动。
进一步地，其修复过程如下：将击穿后的驱动器置于有机小分子的玻璃态转变和熔点之间的温度1-5d，然后将驱动器放置在有机小分子的熔点之上5-30min，取出冷却至室温，继续电驱动修复后的驱动器。
进一步地，击穿并且修复后的驱动器再次驱动后所能达到的驱动变形为30-120％。
本发明的有益效果是：公开了一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜及其介电驱动器。不仅克服了材料的力电失稳，得到电驱动稳定大变形，同时在材料击穿后能够进行修复，实现了电击穿修复后再次驱动的大变形。具体为：
(1)复合有有机小分子的三嵌段共聚物弹性体在有机小分子的玻璃化转变温度以下具有快速的应变硬化现象，并且随着有机小分子质量分数的增大，应变硬化效果更显著。
(2)复合有有机小分子的三嵌段共聚物弹性体具有良好的驱动性能，具有大的驱动变形和高的能量密度。
(3)复合有有机小分子的三嵌段共聚物弹性体具有良好的修复性能，驱动击穿后的驱动器修复之后再次进行驱动仍然能够实现原来驱动变形的70-95％。
附图说明
图1为原始的三嵌段聚合物以及实施例1-3制备获得的复合弹性体膜的力学曲线；
图2为原始的三嵌段聚合物以及实施例1-3制备获得的复合弹性体膜的β值；
图3为原始的三嵌段聚合物以及实施例1-3制备获得的复合弹性体膜的电驱动效果图；
图4为原始的三嵌段聚合物以及实施例1-3制备获得的复合弹性体的电驱动能量密度图；
图5为复合弹性体膜在一定条件下物质迁移的SEM图；
图6为含30wt％有机小分子的复合弹性体膜电击穿以及修复后的SEM图；
图7为修复前后原始的三嵌段聚合物以及复合弹性体膜的电驱动效果图。
具体实施方式
针对介电弹性体存在力电失稳且难以修复大变形的问题，本发明通过在三嵌段共聚物热塑性弹性体中分散有机小分子，来得到克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜。在有机小分子的玻璃化转变温度以下，有机小分子在弹性体中以纳米粒子的形式存在，此时牺牲了聚合物链的构象熵增加了纳米粒子平动熵，聚合物链被拉伸，弹性体的应变硬化效果提升，可以克服材料的力电失稳。在有机小分子的玻璃态转变温度和熔点之间，拉伸的聚合物链促使过冷液态有机小分子迁移到弹性体表面，实现自修复。
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：基于加入10wt％四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)的聚苯乙烯-聚丙烯酸异辛酯-聚苯乙烯(分子量：15k-120k-15k)三嵌段热塑性弹性体复合膜在无预拉伸电驱动下的性能：
(1)将0.10重量份的四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)和0.90份的15k-120k-15k聚(苯乙烯-b-丙烯酸异辛酯-b-苯乙烯)三嵌段弹性体溶于10份的四氢呋喃中，室温下搅拌6h，通过表面皿成膜得到复合膜。
(2)得到复合膜之后在120℃下退火12h。
(3)将弹性体膜切割成颈长为20mm、颈宽为2mm的哑铃形样品。在25℃下以100％/min的恒定速度对样品进行拉伸测试。
(4)在复合的介电弹性体膜(厚度约为300μm)上下表面涂上相同的碳纳米管柔性电极进行无预拉伸电驱动测试。
实施例2：基于加入15wt％四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)的聚苯乙烯-聚丙烯酸异辛酯-聚苯乙烯(分子量：15k-120k-15k)三嵌段热塑性弹性体复合膜的无预拉伸驱动性能以及修复性能：
(1)将0.15重量份的四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)和0.85份的15k-120k-15k聚(苯乙烯-b-丙烯酸异辛酯-b-苯乙烯)三嵌段弹性体溶于10份的四氢呋喃中，室温下搅拌6h，通过表面皿成膜得到复合膜。
(2)得到复合膜之后在120℃下退火12h。
(3)将弹性体膜切割成颈长为20mm、颈宽为2mm的哑铃形样品。在25℃下以100％/min的恒定速度对样品进行拉伸测试。
(4)在复合的介电弹性体膜(厚度约为300μm)上下表面涂上相同的碳纳米管柔性电极进行无预拉伸电驱动测试。
(5)将击穿后的复合介电弹性体膜在70℃陈化4d。
(6)将陈化后的复合介电弹性体膜在150℃下放置15min，得到修复后的介电弹性体膜。
(7)将修复后的复合介电弹性体膜再次进行无预拉伸电驱动测试。
实施例3：基于加入30wt％四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)的聚苯乙烯-聚丙烯酸异辛酯-聚苯乙烯(分子量：15k-120k-15k)三嵌段热塑性弹性体复合膜的无预拉伸驱动性能：
(1)将0.30重量份的四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)和0.70份的15k-120k-15k聚(苯乙烯-b-丙烯酸异辛酯-b-苯乙烯)三嵌段聚合物溶于10份的四氢呋喃中，室温下搅拌6h，通过表面皿成膜得到复合膜。
(2)得到复合膜之后在120℃下退火12h。
(3)将弹性体膜切割成颈长为20mm、颈宽为2mm的哑铃形样品。在25℃下以100％/min的恒定速度对样品进行拉伸测试。
(4)在复合的介电弹性体膜(厚度约为300μm)上下表面涂上相同的碳纳米管柔性电极进行无预拉伸电驱动测试。
(5)将击穿后的复合介电弹性体膜在70℃陈化4d。
(6)将陈化后的复合介电弹性体膜在150℃下放置15min，得到修复后的介电弹性体膜。
(7)将修复后的复合介电弹性体膜再次进行无预拉伸电驱动测试。
如图1所示，1：初始膜；2：加入10wt％含量的有机小分子介电弹性体膜；3：加入15wt％含量的有机小分子介电弹性体膜；4：加入30wt％含量的有机小分子介电弹性体膜。随着实施例1-3的样品中四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)含量的增加，模量逐渐提高，从0.23MPa提高至0.58MPa，从图形上看出，应力硬化效果明显。
如图2所示，分别为初始膜和加入不同含量有机小分子介电弹性体膜的β值。β是根据式(1)进行拟合得到的，表示的是交联弦被拉伸的程度，可以由式(2)进行表示，反应的是应力硬化的效果。β值越大，应力硬化效果越好。随着样品中四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)含量的增加，应力硬化效果增加。
式中σtrue表示材料的真应力，E表示结构模量，λ表示单轴拉伸比。
如图3和图4所示，厚度约为300μm的膜，初始膜稳定面积变形为50％，出现失稳现象，能量密度为11kJ/m3，实施例1的面积变形为206％，还会出现失稳现象，稳定变形的能量密度为15kJ/m3；实施例2的稳定面积变形为146％，能量密度为125kJ/m3；实施例3的稳定面积变形为43％，能量密度为35kJ/m3。说明加入这类有机小分子可以有效提高嵌段共聚物热塑性介电弹性体的应力硬化效果，克服力电失稳，提高能量密度。其中，能量密度计算采用式(3)。
Ue＝0.5ε0εrEb 2ln(λa) (3)
式中Ue表示能量密度，ε0表示真空介电常数，εr表示相对介电常数，Eb表示击穿场强，λa表示面积拉伸比。
如图5所示，介电弹性体膜在有机小分子的玻璃化转变温度以上熔点以下陈化一段时间，可以看到膜中元素的迁移。从膜厚度方向上的SEM图片可以看到，含有溴元素的有机小分子往膜两侧移动，碳元素在中间分布。因此，在这个温度范围，有机小分子会从三嵌段弹性体内部往表面迁移，这为材料的修复提供了基础。
如图6所示，1：加入30wt％含量有机小分子的介电弹性体膜驱动击穿后的SEM图片；2：加入30wt％含量有机小分子的介电弹性体膜击穿后在有机小分子玻璃化转变温度以上熔点以下进行陈化4天的SEM图片；3：陈化后的介电弹性体膜在150℃下放置15min的SEM图片。从图形上看出，电击穿洞的大小大于50μm，陈化之后的膜在表面出现了很多有机小分子，在加热到150℃后，有机小分子变为液体，流动堵住击穿洞，从图上可以看到击穿洞被修复。
如图7所示，原始的聚合物在击穿并且修复(70℃陈化4d，150℃下放置15min)之后驱动性能很差，但是含有有机小分子的介电弹性体膜材料在击穿修复之后，再次电驱动的变形能达到未击穿膜的70-95％。
实施例4：基于加入40wt％四溴双酚A的聚苯乙烯-聚丙烯酸异辛酯-聚苯乙烯(分子量：15k-120k-15k)三嵌段热塑性弹性体复合膜的无预拉伸驱动性能：
(1)将0.40重量份的四溴双酚A和0.60份的15k-120k-15k聚(苯乙烯-b-丙烯酸异辛酯-b-苯乙烯)三嵌段聚合物溶于10份的四氢呋喃中，室温下搅拌6h，通过表面皿成膜得到复合膜。
(2)得到复合膜之后在120℃下退火12h。
(3)将弹性体膜切割成颈长为20mm、颈宽为2mm的哑铃形样品。在25℃下以100％/min的恒定速度对样品进行拉伸测试。
(4)在复合的介电弹性体膜(厚度约为300μm)上下表面涂上相同的碳纳米管柔性电极进行无预拉伸电驱动测试。
(5)将击穿后的复合介电弹性体膜在70℃陈化4d。
(6)将陈化后的复合介电弹性体膜在150℃下放置15min，得到修复后的介电弹性体膜。
(7)将修复后的复合介电弹性体膜再次进行无预拉伸电驱动测试。
经实验证明，该介电弹性体膜具有很好的应力硬化行为和自修复性能。
实施例5：基于加入20wt％2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二溴苯基]丙烷的聚苯乙烯-聚丙烯酸正丁酯-聚苯乙烯(分子量：15k-120k-15k)三嵌段热塑性弹性体复合膜的无预拉伸驱动性能：
(1)将0.20重量份的2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二溴苯基]丙烷和0.80份的15k-120k-15k聚(苯乙烯-b-丙烯酸正丁酯-b-苯乙烯)三嵌段聚合物溶于10份的四氢呋喃中，室温下搅拌6h，通过表面皿成膜得到复合膜。
(2)得到复合膜之后在120℃下退火12h。
(3)将弹性体膜切割成颈长为20mm、颈宽为2mm的哑铃形样品。在25℃下以100％/min的恒定速度对样品进行拉伸测试。
(4)在复合的介电弹性体膜(厚度约为300μm)上下表面涂上相同的碳纳米管柔性电极进行无预拉伸电驱动测试。
(5)将击穿后的复合介电弹性体膜在70℃陈化4d。
(6)将陈化后的复合介电弹性体膜在150℃下放置15min，得到修复后的介电弹性体膜。
(7)将修复后的复合介电弹性体膜再次进行无预拉伸电驱动测试。
经实验证明，该介电弹性体膜具有很好的应力硬化行为和自修复性能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，如采用其他介电弹性体基质及与介电弹性体基质具有相互作用力的有机小分子等，这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜，其特征在于，所述介电弹性体膜包含介电弹性体基质和与介电弹性体基质具有相互作用力的有机小分子；其中，所述有机小分子在其玻璃化转变温度之下，以纳米粒子的形态均匀分散在介电弹性体基质中；在其玻璃化转变温度之上、熔点之下，以过冷液体状态在介电弹性体基质中迁移。
2.根据权利要求1所述的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜，其特征在于：所述有机小分子包括四溴双酚A、2,2-双[3,5-二溴-4-(2,3-二溴甲基丙氧基)苯基]丙烷、四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)、2,2'-[(1-甲基亚乙基)双[(2,6-二溴-4,1-亚苯基)氧亚甲基]]联(二)环氧乙烷的均聚物、9,9'-(2,2'-二甲基-4,4'-联苯基)双咔唑、溴化环氧树脂、(1-甲基亚乙基)双(2,6-二溴-4,1-亚苯基)双(溴乙酸酯)、2,2,-[(1-甲基亚乙基)-二[(2,6-二溴-4,1-苯亚基)氧基亚甲基]]双环氧乙烷、1,3-二溴-2-(2,3-二溴丙氧基)-5-异壬基苯、四溴双酚A双烯丙基醚、2,2-双[4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二溴苯基]丙烷、1,3-二溴-5-[2-(3,5-二溴-4-甲氧基苯基)丙-2-基]-2-甲氧基苯、[4-[2-(4-乙酰氧基-3,5-二溴苯基)丙-2-基]-2,6-二溴苯基]乙酸酯、酚氧树脂、溴化酚氧树酯、2,2,6,6-四溴双苯酚a二丙烯酸酯、2,2,6,6-四溴双苯酚a二甲基丙烯酸酯、2,6-二溴-4-[1-(3-溴-4-羟苯基)-1-甲基乙基]苯酚、4,4'-二(9-咔唑)联苯、联苯咔唑、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯、N-([1,1'-联苯]-4-基)-3'-(9H-咔唑-9-基)-[1,1'-联苯]-4-胺中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜，其特征在于：所述介电弹性体基质为热塑性三嵌段共聚物弹性体，热塑性三嵌段共聚物弹性体的结构通式为Am-b-Bn-b-Am，m、n为正整数；其中，A选自苯乙烯的均聚物、甲基丙烯酸甲酯的均聚物、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物；B为丙烯酸异丁酯均聚物、丙烯酸正丁酯均聚物、甲基丙烯酸正丁酯均聚物、甲基丙烯酸异丁酯均聚物、丙烯酸叔丁酯均聚物、丙烯酸异辛酯均聚物或丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯中至少两种单体的共聚物。A为硬段，B为软段；所述硬段的玻璃化转变温度大于50℃，所述软段的玻璃化转变温度小于-10℃。所述嵌段共聚物热塑性弹性体的总分子量为5～50万，所述软段的数均分子量为3～40万。
4.根据权利要求1所述的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜，其特征在于：所述克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜的厚度为20-500μm，杨氏模量为0.2～0.7MPa，相对介电常数为3.0～8.0，击穿场强为45～125V/μm。
5.一种权利要求1-5任一所述的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜的制备方法，其特征在于，具体为：采用共溶剂法将有机小分子均匀分散在介电弹性体基质中，溶剂挥发后制备得到克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜。
6.一种介电驱动器，其特征在于，该驱动器由上电极、权利要求1-5任一项所述的克服力电失稳并可自修复的介电弹性体膜和下电极依次相连组成。
7.根据权利要求6所述介电弹性体驱动器，其特征在于，所述上电极和下电极是柔性电极，选自碳纳米管、碳膏、水凝胶、碳粉、银纳米线与聚合物的复合材料中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的介电弹性体驱动器，其特征在于，所述介电驱动器被击穿后通过如下方法修复：将击穿后的驱动器置于有机小分子的玻璃态转变和熔点之间的温度1-5d，然后将驱动器放置在有机小分子熔点之上5-30min，取出冷却至室温完成修复。
9.根据权利要求8所述的介电弹性体驱动器，其特征在于，修复后的驱动器再次驱动后所能达到的驱动变形为30-120％。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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