1.一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其步骤如下:
(1)利用带烯基的三乙氧基硅烷在碱性水溶液中于60~80℃下水解3~5小时,水解产物以乙醇为溶剂进行离心收集,离心产物干燥后得到烯键修饰的二氧化硅粒子;
(2)将步骤(1)中制备的烯键修饰的二氧化硅粒子分散在溶剂中,加入单体和引发剂,利用自由基聚合,于55~70℃下反应40~60小时后在无水乙醚中进行沉淀收集,产物干燥后得到聚合物修饰的二氧化硅粒子;
(3)将步骤(2)中制备的聚合物修饰二氧化硅粒子分散在溶剂中,超声制备稳定的分散溶液;
(4)将步骤(3)中制备的溶液滴涂或旋涂在印有叉指电极的衬底上获得敏感膜,自然晾干后得到本发明所述的湿敏元件。
2.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的带烯基的三乙氧基硅烷的结构式为(CH3CH2O)3Si-R,R=-CnH2n-1,2≤n≤8。
3.如权利要求2所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的含烯键的基团为乙烯基CH2=CH-、烯丙基CH2=CH-CH2-或烯丁基CH2=CH-CH2-CH2-。
4.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的碱性水溶液的pH=8.5~9.5。
5.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的溶剂是N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或四氢呋喃,引发剂是偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰,单体是甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、对苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸钠或二甲基二烯丙基氯化铵。
6.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的烯键修饰的二氧化硅粒子中的烯键和单体摩尔比为1:0.01~1:0.5,引发剂摩尔量为二氧化硅粒子中烯键摩尔量的1~10%。
7.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的溶剂是甲醇、乙醇、四氢呋喃或水,聚合物修饰的二氧化硅粒子的浓度为20~80克/升。
8.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的叉指电极材料为金、银、钯或碳,叉指对数为1~20对,电极宽度为10~1000微米,指间间距为10~1000微米;衬底是陶瓷、硅、聚酰亚胺或聚四氟乙烯。
9.如权利要求1所述的一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的滴涂或旋涂时滴加溶液的量是1~100微升,滴涂时自然晾干,旋涂时转速为100~3000转/分。
10.一种基于可溶液加工聚合物修饰二氧化硅粒子的阻抗型湿敏元件,其特征在于:是由权利要求1~9任何一项所述方法制备得到。