CN115124751A - 一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用 - Google Patents

一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用。该可拉伸电极，包括弹性基底和金属导电层，通过原子转移自由基聚合在弹性基底上接枝聚合物刷后，与催化剂种子反应，然后进行预拉伸，最后浸没在金属前驱液中进行化学镀，金属还原后覆盖在弹性基底表面得到金属导电层，回复弹性基底制备得到。本发明所得可拉伸电极，金属导电层与弹性基底之间通过聚合物刷紧密结合，在弹性基底上实现了金属导电层的褶皱结构，可在大范围拉伸，具有高导电和高循环稳定性；应用于电容式传感器，具备单轴、双轴和全向的应变传感以及压力的传感性能，同时还具有高灵敏度和宽应变检测范围的优点；制备方法工艺简单，条件温和，具有广泛的应用前景。

Description

一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及柔性可拉伸电子器件领域，是一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用。
背景技术
近些年来可拉伸传感设备渐渐走入人们的日常生活，它们在生物监测、医疗保健和户外运动等方面应用越来越多。而可拉伸传感器中能够响应电信号变化最关键的部件之一是可拉伸电极，它需要能够承受大的拉伸应变和具有高的循环寿命。目前可拉伸电极主要是通过在有机弹性体内部添加导电填料，这类电极缺点是刚性填料破坏了弹性体的结构，导致弹性体断裂伸长率会受到导电填料含量的影响，而且该类电极电导率往往不高，实际应用受到极大限制。假如将导电层简单负载于弹性体表面，那么电极导电层与有机弹性体的界面结合力较弱，且两者拉伸模量相差较大，导电层在多次循环拉伸中容易破裂或脱落，导致稳定较差。因此目前可拉伸传感器的电极缺乏大形变的能力，难以在高拉伸倍率和多次循环过程中使用。而且由于较差的界面结合能力，目前的可拉伸传感器往往只能进行单轴的拉伸传感，难以实现双轴，甚至全向的拉伸传感。这将极大的限制了可拉伸传感器的实际应用。
综上所述，如何提高电极中导电物质与弹性体界面作用，解决两者模量不匹配的问题，以及实现全向拉伸的能力，是制备高拉伸倍率、高循环稳定性和宽检测范围的可拉伸传感器的关键。
发明内容
针对现有的技术缺陷，本发明的目的是提供一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极及其制备方法和应用。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
提供一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极，包括弹性基底和金属导电层，通过原子转移自由基聚合在弹性基底上接枝聚合物刷后，与催化剂种子反应，然后进行预拉伸，最后浸没在金属前驱液中进行化学镀，金属还原后覆盖在弹性基底表面得到金属导电层，回复弹性基底制备得到。
按上述方案，所述金属导电层中，金属为金、银、铜、铂或镍。
按上述方案，所述弹性基底为硅橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性聚氨酯弹性体、聚乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
按上述方案，所述催化剂种子为四氯钯酸铵、四(三苯基膦)钯、二氯四氨钯、三氟乙酸钯或新戊酸钯等钯金属配合物。
按上述方案，所述聚合物刷为单体、2,2-联吡啶和金属卤化物MX在引发剂的作用下，氮气氛围中在弹性基底表面进行原子转移自由基聚合制备得到。
优选地，单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯乙烯亚胺、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯等可以发生自由基聚合的烯烃类单体。
按上述方案，所述金属导电层厚度为0.1-2μm，优选范围0.1-0.6μm。
按上述方案，所述弹性基底预拉伸至20-1000％的应变；优选范围200-700％；更优选范围400-600％。
提供一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极的制备方法，包括下述步骤：
1)对弹性基底进行表面改性，并接枝聚合物刷；
2)将步骤1)所得改性后的弹性基底浸入含有催化剂种子的水溶液中，取出清洗干净后进行预拉伸，然后浸没在金属前驱液中进行化学镀，金属还原后覆盖在弹性基底表面，最后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
按上述方案，所述步骤1)中，聚合物刷为单体、2,2-联吡啶和金属卤化物MX在引发剂的作用下，氮气氛围中在弹性基底表面进行原子转移自由基聚合制备得到。
按上述方案，所述步骤1)中，弹性体表面接枝聚合物刷步骤为：首先将弹性基底在等离子体清洗机中清洗，使得弹性基底表面接上羟基；然后加入到引发剂溶液中进行反应，最后加入单体、2,2-联吡啶和金属卤化物MX，氮气氛围中在弹性基底表面进行原子转移自由基聚合接枝聚合物刷。
优选地，所述引发剂溶液浓度为30-100mM。优选地引发剂溶液中溶剂为80-95％四氢呋喃水溶液。
优选地，所述MX中，M代表全体金属中的一种，X代表卤素中的一种；更优选地，溴化亚铜或氯化亚铜。
优选地，单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯乙烯亚胺、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯等可以发生自由基聚合的烯烃类单体。
优选地，单体、2,2-联吡啶和MX物质的量比值为30-60:2-6:0.03-0.1。
优选地，清洗时间为5-30min。
优选地，加入到引发剂溶液中反应条件为在30-80℃下反应1-10h后，室温静置过夜；原子转移自由基聚合条件为：在20-50℃氮气氛围中聚合反应1-8h。
优选地，原子转移自由基聚合具体步骤为：将清洗处理后的弹性基底浸入含有30-100mM引发剂的80-95％四氢呋喃水溶液中，在30-80℃下反应1-10h后，室温静置过夜；取出弹性基底清洗干燥后，置于含有单体的水或甲醇溶液中，搅拌均匀并同时通N2脱气；继续通N2脱气，同时加入2,2-联吡啶和MX，搅拌均匀；将混合物密封脱气，在20-50℃氮气氛围中聚合反应1-8h；反应结束后取出清洗干燥，即在弹性基底表面接枝聚合物刷。
更优选地，第一次清洗干燥为：用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干；第二次清洗干燥为：用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
按上述方案，所述步骤2)中，改性后的弹性基底浸入含有催化剂种子的水溶液中5-10min。催化剂种子会和弹性基底表面的聚合物刷配位。
按上述方案，所述步骤2)中，浸没在金属前驱液中反应5-30min，优选为15-25min。
按上述方案，所述步骤2)中，预拉伸至20-1000％的应变；优选范围200-700％；更优选范围400-600％。
按上述方案，所述步骤2)中，金属前驱液中金属为金、银、铜、铂或镍。
按上述方案，所述步骤2)中，所述含有催化剂种子的水溶液浓度为0.5-10mM。
按上述方案，所述步骤2)中，金属前驱液由前体溶液A和还原性溶液B组成，其中前体溶液A包括pH调节剂、金属化合物和络合剂，其中pH调节剂为氢氧化钠、氨水或乳酸；金属化合物为五水硫酸铜、五水硫酸镍、硝酸银氨溶液或亚硫酸金钠等金属盐中的至少一种；络合剂为酒石酸钾钠或柠檬酸钠；还原性溶液B中还原剂为甲醛、水合肼、硼氢化钠、二异丁基氢化铝、次磷酸钠、二甲胺基甲硼烷、葡萄糖或乙醛酸。
优选地，前体溶液A和还原性溶液B体积比为1-6:1；其中：pH调节剂浓度为50-500mM，金属化合物浓度为25-300mM，络合剂溶液浓度为0-200mM；还原性溶液中还原剂浓度为0.1-5M。
按上述方案，所述弹性基底为橡胶或热塑性弹性体等具有应变回复能力的材料。
提供一种上述可拉伸电极在可拉伸电容式传感器中的应用。
提供一种可拉伸电容式传感器，依次包括两块上述可拉伸电极和介电材料，所述介电材料设于两块上述可拉伸电极之间。
按上述方案，所述介电材料为聚合物凝胶电解质、橡胶或热塑性弹性体。
本发明提供一种基于多级褶皱结构可拉伸电极的制备方法，具体原理为：首先采用原子转移自由基聚合方法，在弹性体表面接枝可与金属形成强烈相互作用的功能性聚阴/阳离子聚合物刷，通过预拉伸-回复和化学镀的方法，在预拉伸的弹性体表面负载一层厚度可控的金属导电层，由于功能性聚合物的存在，使得化学镀过程中金属配合物直接生长在聚合物表面，显著增加了导电层和弹性基底的界面结合能力，使得在化学镀过程中还原生成的金属粒子牢固吸附于弹性体表面，避免金属导电层在弹性体回复过程中的分离或破碎，最终所得金属层随弹性体回复而形成具有横纵方向的多级褶皱结构，从而将金属导电层的拉伸模量转化为弯曲模量，实现电极的可拉伸性、高导电性和高循环稳定性。
在此基础之上，通过在两片可拉伸电极之间设一层介电材料，可以得到一种可同时对压力可拉力响应的高灵敏度和高循环稳定性的可拉伸电容式传感器。通过在拉伸和按压过程中，电极之间介电层的变形和厚度变化，引起电容的定量变化，从而实现对应力和应变的检测。且因为具有横纵向多级褶皱结构，不仅使可拉伸电容器具备单轴、双轴应力和应变检测能力，而且可实现垂直方向应力和应变传感功能；同时由于可拉伸电极的高导电性和高拉伸性，本发明的可拉伸电容式传感器还具有高灵敏度和宽应变检测范围的优点。
与现有的技术相比，本发明的优点是：
1.本发明提供一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极，金属导电层与弹性基底之间通过聚合物刷紧密结合，两者之间具有极强的结合力，从而在弹性基底上实现了金属导电层的褶皱结构，可将金属导体拉伸模量转化为弯曲模量，避免了因两者模量不匹配而造成的界面分层问题；所得电极可在大范围拉伸，同时具有高导电和高循环稳定性。
2.本发明提供一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极的制备方法，采用预拉伸-回复和化学镀相结合的方法；通过表面接枝与金属作用的活性功能团，使得化学镀过程中金属配合物直接生长在聚合物表面，以增加导电层和弹性基底的界面结合能力；同时导电金属负载于功能化的预拉伸弹性体表面，在回复过程形成横、纵向多级褶皱结构，使得导电物质拉伸形变转变为弯曲形变；制备方法工艺简单，条件温和，所得电极的高拉伸性、高导电性和高循环稳定性，具有广泛的应用前景。
3.进一步的，通过调控导电层厚度来调控金属导电层的弯曲模量，实现金属导电层拉伸模量和弯曲模量的匹配，在防止导电层破裂的同时进一步增加了可拉伸电极的应变能力。
4.本发明提供的可拉伸电容式传感器，不仅具备单轴、双轴和全向的应变传感，而且还拥有压力的传感性能；同时由于可拉伸电极的高导电性和高拉伸性，本发明的可拉伸电容式传感器还具有高灵敏度和宽应变检测范围的优点。
附图说明
图1是可拉伸电极表面AFM图：(A)原始的硅橡胶表面；(B)实施例1所得到的可拉伸电极表面；(C)实施例2所得到的可拉伸电极表面；(D)实施例3所得到的可拉伸电极表面；(E)实施例4所得到的可拉伸电极表面；(F)实施例5所得到的可拉伸电极表面。
图2是实施例中所得基于可拉伸电极的可拉伸电容式传感器结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明方案作进一步详细描述，但本发明不限于此。
本发明具体实施例，可拉伸电容式传感器结构示意图如图2，包括弹性基底、金属层和介电层。
实施例1
本发明涉及一种基于褶皱结构可拉伸电极的可拉伸电容式传感器制备方法。具体如下：
(1)弹性基底表面接枝聚合物刷，具体方法为：硅橡胶在等离子体清洗机中清洗10min，使得弹性基底表面接上羟基，从而可与硅烷偶联剂结合，引发后续反应。然后把处理后的硅橡胶浸入含有50mM(即mmol/L)对氯苯基三甲氧基硅烷的95％四氢呋喃水溶液中，随后在60℃下对氯苯基三甲氧基硅烷和弹性基底羟基反应4h后，室温静置过夜。然后，分别用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干。将处理完的硅橡胶放入含有4.4M(即mol/L)2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵的甲醇溶液中,在20℃下搅拌20分钟，并且同时使N2连续流通过溶液进行脱气。向上述溶液添加2,2-联吡啶和CuBr2，使得溶液中该两种物质浓度分别达到307mM和8.51mM，然后搅拌混合物，同时用N2流脱气。然后将上述混合物密封在Schlenk管中脱气，在50℃氮气氛围中聚合反应5h。反应后的硅橡胶移出，用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
(2)接枝后的硅橡胶进行预拉伸和化学镀，具体方法为：将经过接枝聚合物刷的硅橡胶浸入5mM(NH4)2PdCl4水溶液中5min。然后，取出硅橡胶用去离子水清洗干净，将硅橡胶固定在定制的夹具上预拉伸至200％的应变。最后按照1:1配置前体溶液A和还原性溶液B，将预拉伸后的硅橡胶浸没在含有混合溶液的槽中反应8分钟。前体溶液A中组分和浓度分别为：氢氧化钠300mM、五水硫酸铜52mM和四水酒石酸钾钠103mM。还原性溶液B为342mM甲醛水溶液。然后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
(3)将硅橡胶涂覆于两块可拉伸电极之间，即得可拉伸电容式传感器。
本发明实施例1获得的可拉伸电极电导率为1.28×102S/cm，金属层厚度为242nm，最高拉伸应变为200％，表面AFM如图1(B)。获得的可拉伸电容式传感器GF为1.25，最大拉伸应变为200％。
实施例2
本发明涉及一种基于褶皱结构可拉伸电极的可拉伸电容式传感器制备方法。具体如下：
(1)硅橡胶表面接枝聚合物刷，具体方法为：硅橡胶在等离子体清洗机中清洗10min，使得硅橡胶表面接上羟基,增加表面极性基团的，有利于和引发剂反应。然后把处理后的硅橡胶浸入含有50mM对氯苯基三甲氧基硅烷的95％四氢呋喃水溶液中，随后在60℃下对氯苯基三甲氧基硅烷和弹性基底羟基反应4h后，室温静置过夜。然后，分别用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干。将处理完的硅橡胶放入含有4.4M的2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵的甲醇溶液中,在20℃下搅拌20分钟，并且同时使N2连续流通过溶液进行脱气。向上述溶液添加2,2-联吡啶和CuBr2，使得溶液中该两种物质浓度分别达到307mM和8.51mM，然后搅拌混合物，同时用N2流脱气。然后将上述混合物密封在Schlenk管中脱气，在50℃氮气氛围中聚合反应5h。反应后的硅橡胶移出，用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
(2)接枝后的硅橡胶进行预拉伸和化学镀，具体方法为：将经过接枝聚合物刷的硅橡胶浸入5mM(NH4)2PdCl4水溶液中5min。然后，取出硅橡胶用去离子水清洗干净，将弹性基底固定在定制的夹具上预拉伸至500％的应变。最后按照1:1配置前体溶液A和还原性溶液B，将预拉伸后的弹性基底浸没在含有混合溶液的槽中反应10分钟。前体溶液A中组分和浓度分别为：氢氧化钠300mM、五水硫酸铜52mM和四水酒石酸钾钠103mM。还原性溶液B为342mM甲醛水溶液。然后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
(3)将硅橡胶涂覆于两块可拉伸电极之间，即得可拉伸电容式传感器。
本发明实施例2获得的可拉伸电极电导率为3.2×102S/cm，金属层厚度为316nm，最高拉伸应变为500％，表面AFM如图1(C)。获得的可拉伸电容式传感器GF为2.52，最大拉伸应变为500％。
实施例3
本发明涉及一种基于褶皱结构可拉伸电极的可拉伸电容式传感器制备方法。具体如下：
(1)弹性基底表面接枝聚合物刷，具体方法为：硅橡胶在等离子体清洗机中清洗10min，使得硅橡胶表面接上羟基,增加表面极性基团的，有利于和引发剂反应。然后把处理后的硅橡胶浸入含有50mM对氯苯基三甲氧基硅烷的95％四氢呋喃水溶液中，随后在60℃下对氯苯基三甲氧基硅烷和弹性基底羟基反应4h后，室温静置过夜。然后，分别用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干。将处理完的硅橡胶放入含有4.4M的2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵的甲醇溶液中,在20℃下搅拌20分钟，并且同时使N2连续流通过溶液进行脱气。向上述溶液添加2,2-联吡啶和CuBr2，使得溶液中该两种物质浓度分别达到307mM和8.51mM，然后搅拌混合物，同时用N2流脱气。然后将上述混合物密封在Schlenk管中脱气，在50℃氮气氛围中聚合反应5h。反应后的硅橡胶移出，用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
(2)接枝后的硅橡胶进行预拉伸和化学镀，具体方法为：将经过接枝聚合物刷的硅橡胶浸入5mM(NH4)2PdCl4水溶液中5min。然后，取出硅橡胶用去离子水清洗干净，将硅橡胶固定在定制的夹具上预拉伸至600％的应变。最后按照1:1配置前体溶液A和还原性溶液B，将预拉伸后的硅橡胶浸没在含有混合溶液的槽中反应20分钟。前体溶液A中组分和浓度分别为：氢氧化钠300mM、五水硫酸铜52mM和四水酒石酸钾钠103mM。还原性溶液B为342mM甲醛水溶液。然后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
(3)将硅橡胶涂覆于两块可拉伸电极之间，即得可拉伸电容式传感器。
本发明实施例3获得的可拉伸电极电导率为1.6×105S/cm，金属层厚度为459nm，最高拉伸应变为600％，表面AFM如图1(D)。获得的可拉伸电容式传感器GF为3.64，最大拉伸应变为600％。
实施例4
本发明涉及一种基于褶皱结构可拉伸电极的可拉伸电容式传感器制备方法。具体如下：
(1)硅橡胶表面接枝聚合物刷，具体方法为：硅橡胶在等离子体清洗机中清洗10min，使得硅橡胶表面接上羟基,增加表面极性基团的，有利于和引发剂反应。然后把处理后的硅橡胶浸入含有50mM对氯苯基三甲氧基硅烷的95％四氢呋喃水溶液中，随后在60℃下对氯苯基三甲氧基硅烷和弹性基底羟基反应4h后，室温静置过夜。然后，分别用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干。将处理完的硅橡胶放入含有4.4M的2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵的甲醇溶液中,在20℃下搅拌20分钟，并且同时使N2连续流通过溶液进行脱气。向上述溶液添加2,2-联吡啶和CuBr2，使得溶液中该两种物质浓度分别达到307mM和8.51mM，然后搅拌混合物，同时用N2流脱气。然后将上述混合物密封在Schlenk管中脱气，在50℃氮气氛围中聚合反应5h。反应后的硅橡胶移出，用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
(2)接枝后的硅橡胶进行预拉伸和化学镀，具体方法为：将经过接枝聚合物刷的硅橡胶浸入5mM(NH4)2PdCl4水溶液中5min。然后，取出硅橡胶用去离子水清洗干净，将硅橡胶固定在定制的夹具上预拉伸至500％的应变。最后按照4:1配置前体溶液A和还原性溶液B，将预拉伸后的硅橡胶浸没在含有混合溶液的槽中反应20分钟。前体溶液A的组分和浓度分别为：乳酸137mM、六水硫酸镍190mM和柠檬酸钠96mM。还原性溶液B为170mM二甲胺基甲硼烷水溶液。然后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
(3)将硅橡胶涂覆于两块可拉伸电极之间，即得可拉伸电容式传感器。
本发明实施例4获得的可拉伸电极电导率为3.6×104S/cm，金属层厚度为680nm，最高拉伸应变为500％，表面AFM如图1(E)。获得的可拉伸电容式传感器GF为2.27，最大拉伸应变为500％。
实施例5
本发明涉及一种基于褶皱结构可拉伸电极的可拉伸电容式传感器制备方法。具体如下：(1)硅橡胶表面接枝聚合物刷，具体方法为：硅橡胶在等离子体清洗机中清洗10min，使得硅橡胶表面接上羟基,增加表面极性基团的，有利于和引发剂反应。然后把处理后的硅橡胶浸入含有50mM对氯苯基三甲氧基硅烷的95％四氢呋喃水溶液中，随后在30℃下4-氯甲基苯基三氯硅烷和弹性基底羟基反应2h后，室温静置过夜。然后，分别用无水四氢呋喃和去离子水冲洗两遍，N2吹干。将处理完的硅橡胶放入含有4.4M的2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵的甲醇溶液中,在20℃下搅拌20分钟，并且同时使N2连续流通过溶液进行脱气。向上述溶液添加2,2-联吡啶和CuBr2，使得溶液中该两种物质浓度分别达到307mM和8.51mM，然后搅拌混合物，同时用N2流脱气。然后将上述混合物密封在Schlenk管中脱气，在50℃氮气氛围中聚合反应5h。反应后的硅橡胶移出，用甲醇和去离子水分别清洗两遍，N2吹干。
(2)接枝后的硅橡胶进行预拉伸和化学镀，具体方法为：将经过接枝聚合物刷的硅橡胶浸入5mM(NH4)2PdCl4水溶液中5min。然后，取出硅橡胶用去离子水清洗干净，将硅橡胶固定在定制的夹具上预拉伸至700％的应变。最后按照6:1配置前体溶液A和还原性溶液B，将预拉伸后的硅橡胶浸没在含有镀银溶液的槽中反应10分钟。前体溶液A中组分和浓度分别为：AgNO3227mM和氨水445mM。还原性溶液B为4M甲醛水溶液。然后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
(3)将硅橡胶涂覆于两块可拉伸电极之间，即得可拉伸电容式传感器。
本发明实施例5获得的可拉伸电极电导率为2.9×105S/cm，金属层厚度为130nm，最高拉伸应变为700％，表面AFM如图1(F)。获得的可拉伸电容式传感器GF为4.86，最大拉伸应变为700％。

Claims (10)

1.一种基于多级微褶皱结构可拉伸电极，其特征在于，包括弹性基底和金属导电层，通过原子转移自由基聚合在弹性基底上接枝聚合物刷后，与催化剂种子反应，然后进行预拉伸，最后浸没在金属前驱液中进行化学镀，金属还原后覆盖在弹性基底表面得到金属导电层，回复弹性基底制备得到。
2.根据权利要求1所述的可拉伸电极，其特征在于，
所述金属为金、银、铜、铂或镍；
所述弹性基底为硅橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性聚氨酯弹性体、聚乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
所述催化剂种子为四氯钯酸铵、四(三苯基膦)钯、二氯四氨钯、三氟乙酸钯或新戊酸钯。
3.根据权利要求1所述的可拉伸电极，其特征在于，所述聚合物刷为单体、2,2-联吡啶和金属卤化物MX在引发剂的作用下，氮气氛围中在弹性基底表面进行原子转移自由基聚合制备得到；所述单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯乙烯亚胺或甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯。
4.根据权利要求1所述的可拉伸电极，其特征在于，所述金属导电层厚度为0.1-2μm；所述弹性基底预拉伸至20-1000％的应变。
5.一种权利要求1-4任一项所述的基于多级微褶皱结构可拉伸电极的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)对弹性基底进行表面改性，并接枝聚合物刷；
2)将步骤1)所得改性后的弹性基底浸入含有催化剂种子的水溶液中，取出清洗干净后进行预拉伸，然后浸没在金属前驱液中进行化学镀，金属还原后覆盖在弹性基底表面，最后回复弹性基底，即得基于多级微褶皱结构的可拉伸电极。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述步骤1)中，弹性体表面接枝聚合物刷步骤为：首先将弹性基底在等离子体清洗机中清洗，使得弹性基底表面接上羟基；然后浸入引发剂溶液中进行反应，最后加入单体、2,2-联吡啶和金属卤化物MX，氮气氛围中在弹性基底表面进行原子转移自由基聚合接枝聚合物刷；其中，所述单体为2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸甲酯乙烯亚胺或甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯；
所述步骤2)中，改性后的弹性基底浸入含有催化剂种子的水溶液中5-10min；浸没在金属前驱液中反应5-20min；预拉伸至20-1000％的应变。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
引发剂溶液浓度为30-100mmol/L；单体、2,2-联吡啶和MX物质的量比值为30-60:2-6:0.03-0.1；MX为溴化亚铜或氯化亚铜；
接枝后的弹性基底加入到引发剂溶液中反应条件为在30-80℃下反应1-10h后，室温静置过夜；原子转移自由基聚合条件为：在20-50℃氮气氛围中聚合反应1-8h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，金属前驱液由前体溶液A和还原性溶液B组成，其中前体溶液A包括pH调节剂、金属化合物和络合剂，其中pH调节剂为氢氧化钠、氨水或乳酸；金属化合物为五水硫酸铜、五水硫酸镍、硝酸银氨溶液或亚硫酸金钠中的至少一种；络合剂为酒石酸钾钠或柠檬酸钠；还原性溶液B中还原剂为甲醛、水合肼、硼氢化钠、二异丁基氢化铝、次磷酸钠、二甲胺基甲硼烷、葡萄糖或乙醛酸。
9.一种权利要求1-4任一项所述的可拉伸电极在可拉伸电容式传感器中的应用。
10.一种可拉伸电容式传感器，依次包括两块权利要求1-4任一项所述的可拉伸电极和介电材料，所述介电材料设于两块所述可拉伸电极之间。
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