近年來(lái)，由各種傳感器組成的柔性可穿戴傳感材料能夠檢測(cè)和量化環(huán)境中的多種刺激，如應(yīng)變、壓力和溫度等，并且由于其在個(gè)人健康監(jiān)護(hù)、人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和電子皮膚等領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了極大的關(guān)注。在各種可穿戴應(yīng)用中，可穿戴傳感器中的溫度傳感是重要的研究領(lǐng)域。皮膚可連接的柔性溫度傳感器被用來(lái)監(jiān)測(cè)個(gè)人的健康狀況，實(shí)時(shí)、連續(xù)的皮膚溫度監(jiān)測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)人體和熱環(huán)境的認(rèn)知狀態(tài)，以及疾病的早期診斷至關(guān)重要。

目前，傳統(tǒng)的脆性半導(dǎo)體材料作為溫度傳感器溫度傳感材料存在熱靈敏度差、感知溫度范圍窄、可辯別分辨率低等特點(diǎn)，不滿(mǎn)足溫度傳感器的實(shí)時(shí)人體皮膚溫度監(jiān)測(cè)的要求。為了獲得溫度傳感器卓越的靈敏度和分辨率，將導(dǎo)電填料(如碳納米管)與柔性橡膠材料（如硅橡膠）進(jìn)行復(fù)合，制備得到的溫度傳感器靈敏度得到提高，而分辨率仍未得到改善，對(duì)人體皮膚溫度的監(jiān)測(cè)仍存在差距，實(shí)際應(yīng)用中的線(xiàn)性度和耐久性仍有待提高。此外，復(fù)合工藝也大大增加了制造的復(fù)雜性。因此，通過(guò)綠色，簡(jiǎn)單和通用的方法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電填料和柔性橡膠材料的有效組合制備溫度傳感器以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體皮膚溫度的要求至關(guān)重要。然而，雖然基于橡膠材料制造的溫度傳感材料已經(jīng)被廣泛關(guān)注，但對(duì)基于羧基丁苯橡膠的溫度傳感器卻鮮有報(bào)道。

羧基丁苯橡膠是由丁二烯、苯乙烯、不飽和羧酸等通過(guò)乳液聚合生成的三元共聚物，具有丁苯橡膠的性能，由于引入了極性基團(tuán)—羧基，粘接性能得到提高，具有較高的結(jié)膜強(qiáng)度和粘結(jié)力。

現(xiàn)有技術(shù)中涉及一些導(dǎo)熱及溫度傳感材料，但是仍然存在制備過(guò)程繁復(fù)，熱導(dǎo)效果不佳等缺點(diǎn)。

本發(fā)明為了克服傳統(tǒng)的脆性半導(dǎo)體材料作為溫度傳感器存在熱靈敏度差、感知溫度范圍窄、可辯別分辨率低、制備工藝復(fù)雜的問(wèn)題，提出了一種熱靈敏度高、分辨率大、傳感溫度范圍寬、穩(wěn)定性和重復(fù)性?xún)?yōu)良的可監(jiān)測(cè)人體皮膚溫度的傳感橡膠材料及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種溫度傳感橡膠材料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，其原料包括：羧基丁苯橡膠80?100份、絲膠5～30份、過(guò)氧化二異丙苯1～5份、導(dǎo)電填料1～15份和溶劑去離子水50～100份。

溫度傳感橡膠材料的制備方法，依次包括以下步驟：

步驟一：室溫下將絲膠加入去離子水中攪拌，直至將絲膠完全溶解，得到絲膠溶液；

步驟二：將導(dǎo)電填料在瑪瑙研缽中研磨，研磨可以克服多壁碳納米管之間的范德華力，研磨的時(shí)間為25?45 min，然后在磁力攪拌下緩慢加入絲膠溶液中，磁力攪拌的時(shí)間為30?60 min，然后進(jìn)行超聲處理，超聲處理的時(shí)間為5?15 min，超聲功率為750?900 W；

[0028] 步驟三：將羧基丁苯橡膠和過(guò)氧化二異丙苯分別地在機(jī)械攪拌下緩慢地加入步驟二中混合溶液中，機(jī)械攪拌的時(shí)間為25?50 min，攪拌轉(zhuǎn)速為 500?800 r/min，然后脫泡，脫泡的時(shí)間為4?8 min，之后再進(jìn)行超聲處理，超聲處理的時(shí)間為20?50 min，超聲功率為400?650 W；

步驟四：將步驟三中所得混合物倒入聚四氟乙烯模具中干燥至恒重以獲得復(fù)合膜；

步驟五：將所得復(fù)合膜進(jìn)行熱壓成型，熱壓成型的溫度為140?180 ℃，熱壓的時(shí)間為1?20 min，即得溫度傳感橡膠材料。

本發(fā)明提供的溫度傳感橡膠材料的制備方法以絲膠、導(dǎo)電填料、羧基丁苯橡膠為基體材料，過(guò)氧化二異丙苯為硫化劑，然后通過(guò)乳膠成膜方法制備溫度傳感橡膠材料。溫度傳感橡膠材料得益于羧基丁苯橡膠、絲膠以及碳納米管獨(dú)特的個(gè)性和互補(bǔ)的特性。在絲膠的輔助下，碳納米管成功地分散在羧基丁苯橡膠中，這是由于絲膠通過(guò)調(diào)節(jié)界面相互作用實(shí)現(xiàn)的。絲膠是由肽鍵鏈接的氨基酸殘基組成，其側(cè)基氨基酸中具有羥基、羧基和氨基等強(qiáng)極性側(cè)基，能與碳納米管產(chǎn)生氫鍵作用；與此同時(shí)，絲膠含有芳香族氨基酸殘基如酪氨酸（4.3%）、色氨酸（0.8%）和苯丙氨酸（0.7%），它們通過(guò)π?π相互作用與碳納米管的側(cè)壁相互作用。因此通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用（如氫鍵、π?π相互作用）在碳納米管表面吸附和包覆絲膠分子絲膠，可以對(duì)碳納米管進(jìn)行改性，克服范德華力，從而達(dá)到在羧基丁苯橡膠中均勻分散的目的。同時(shí)，利用過(guò)氧化二異丙苯誘導(dǎo)羧基丁苯橡膠發(fā)生交聯(lián)，并通過(guò)絲膠的親水性基團(tuán)誘導(dǎo)碳納米管與羧基丁苯橡膠的極性羧基形成牢固的氫鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而賦予溫度傳感橡膠材料具有高熱靈敏度、大分辨率、理想的導(dǎo)熱系數(shù)、寬傳感溫度范圍、以及穩(wěn)定性和重復(fù)性好的特性。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本發(fā)明制備的傳感橡膠材料不同于常規(guī)填料與橡膠進(jìn)行開(kāi)煉分散，本發(fā)明采用預(yù)先分散在分散劑絲膠溶液的導(dǎo)電填料與羧基丁苯橡膠膠乳、過(guò)氧化二異丙苯硫化劑共混成膜，使得導(dǎo)電填料多壁碳納米管在羧基丁苯橡膠膠乳中均勻分散。由于絲膠改性后的碳納米管富含大量的親水性基團(tuán)，能與羧基丁苯橡膠的極性羧基基團(tuán)形成牢固的氫鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而所得材料比傳統(tǒng)的脆性半導(dǎo)體材料作為溫度傳感器的熱靈敏度高，分辨率大，傳感溫度范圍寬。

2. 本發(fā)明制備的傳感橡膠材料比傳統(tǒng)復(fù)合材料的溫度傳感器穩(wěn)定性和重復(fù)性?xún)?yōu)良、成本低，在人體皮膚溫度監(jiān)測(cè)方面有良好的性能和有線(xiàn)性，制備方法環(huán)保、安全便捷。

3. 本發(fā)明的傳感橡膠材料能夠在較窄的生理溫度范圍內(nèi)，通過(guò)響應(yīng)電流的高分辨溫度分辨率來(lái)反映人體額頭表皮溫度發(fā)熱的過(guò)程。