CN107938369A - 一种导电织物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种导电织物及其制备方法，该导电织物包括由内向外依次附着于织物基底表层的附着力改进层、液态金属层、隔氧保护层和封装保护层；该制备方法是先将附着力改进层涂覆于织物基底表层，再将液态金属层涂覆于附着力改进层表层，隔氧保护层涂覆于液态金属层表层，封装保护层涂覆于隔氧保护层表层，涂覆的方式采用喷涂、刷涂、淋涂或打印。相比于现有技术中的导电织物，本发明的导电织物的导电性能以及耐折叠、耐洗涤和耐拉伸性能良好，且制备方法简单、可靠。

Description

一种导电织物及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电材料，更具体地，涉及一种导电织物及其制备方法。

背景技术

导电织物是指具有导电功能的纺织品材料，该类材料一般兼具纺织品良好的柔韧性、质轻、易加工特点和导电膜材料特殊的功能性，可广泛的用于功能型服装用纺织品、装饰用纺织品、医用纺织品及工业纺织品领域。

目前导电织物的制备方法主要包括以下方案：

1、使用磁控溅射法在织物上生长银、铜等金属层或导电碳层制备导电织物；

2、使用化学镀或电镀法在织物上沉积导电层制备导电织物；

3、将导电纤维与其他织物纤维混纺，制备导电织物；

4、采用导电涂料、导电胶或导电墨水在织物上涂覆，形成导电层。

化学镀、电镀法制备的导电织物导电层附着性较差，不能耐受反复的折叠和洗涤，同时该方法容易产生较大环境污染；磁控溅射法制备的导电织物附着力较镀层法有所提升，但制备成本会大大提高，且良品率也存在一定问题，这限制了溅射法导电布的推广和应用。导电纤维混纺的方法形成的导电网络不能遍及纺织品的所有角落，导电均一性较差。

导电涂料法制备方法简单，但是其导电性受所用的导电涂料的质量影响较大，高导电性的涂料成本仍然较高，低成本的涂料制备的导电织物一般导电性能不理想。上述列举的各个方法制备的导电织物一般局限于纯棉或聚酯等少数几种基材，导电层多为单层结构，且导电材料多属于大面积均匀分布的结构，无法制备出各项异性或导电材料具有渐变的梯度分布的结构，更无法实现电路功能的多样性。更为重要的是，由于目前的导电层材质状态为固体，耐洗涤性、耐弯折性一般较差，虽然有些材料能够达到一定的耐洗涤和耐弯折性，但是一般不具备较好的抗拉伸性能。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的导电织物及其制备方法，以解决织物耐折叠、耐洗涤、耐拉伸性能差的技术问题。

参见图1所示，根据本发明的一个方面，提供一种导电织物，该导电织物包括织物基底1、附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5。附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5由内向外依次附着于织物基底1的表层。

即附着力改进层2直接附着于织物基底1表层，液态金属层3附着于附着力改进层2的表层，使附着力改进层2位于织物基底1与液态金属层3之间；隔氧保护层4附着于液态金属层3的表层，使液态金属层3位于附着力改进层2与隔氧保护层4之间；封装保护层5附着于隔氧保护层4的表层，使隔氧保护层4位于液态金属层3与封装保护层5之间，封装保护层5位于导电织物的最外层。

具体地，在织物基底1的表层依次设置附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5，能够增强导电织物的耐洗涤、耐折叠和耐拉伸的性能。

具体地，在织物基底1的表层先涂覆附着力改进层2，能够增强织物基底1对附着于织物基底1表层的各涂层的附着能力。进一步地，由于液态金属具有流动性，先将附着力改进层2涂覆于织物基底1的表层，再将液态金属层3涂覆于附着力改进层2的表层，不仅有利于液态金属层3在织物基底1表层的浸润铺展，能够增强液态金属层3在附着力改进层2表层的附着能力，不易发生剥落；还能够避免液态金属向织物基底1的内部扩散进而造成渗漏，从而提高液态金属层3铺展的均匀性，进而提高液态金属层3的导电性能。

进一步地，液态金属层3中的液态金属具有良好的导电性能，且在应用环境下具有一定的流动性，能够提高导电织物的导电性能。特别地，当织物在折叠、洗涤或拉伸过程中，液态金属能够及时的调整液态金属层3在附着力改进层2表层的铺展状态。因而，在折叠、洗涤或拉伸过程中，液态金属层3的导电性能不会受到不良影响，从而增强导电织物的耐折叠、耐洗涤和耐拉伸性能。

进一步地，在液态金属层3的表层涂覆隔氧保护层4，避免液态金属层3中的液态金属与环境中的其他组分接触而发生化学/物理反应，从而避免液态金属受到污染而影响其导电性能，能够有效地增强导电织物的使用可靠性。

进一步地，在导电织物的最外测涂覆封装保护层5，能够保护涂覆在织物基底1表层的各涂层的结构稳定性。

在上述实施例的基础上，液态金属层3中的液态金属的熔点低于300℃；优选地，所述液态金属的熔点为0-200℃；更优选地，所述液态金属的熔点为5-60℃。

具体地，不同的导电织物的用途和应用环境不同，可以根据导电织物的应用环境，选择合适的液态金属种类填充作为液态金属层3，从而更好提高导电织物的使用可靠性。

在上述实施例的基础上，液态金属为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒、硼、碳和硅中的一种或几种。具体地，根据导电性能要求以及应用环境，液态金属可以是上述元素的单质或合金，也可以是金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。具体地，流体分散剂优选为乙醇、丙二醇、丙三醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

在上述实施例的基础上，液态金属优选为汞单质、镓单质、铟单质、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金和铋铅锡合金中的一种或几种。

具体地，汞单质和镓单质具有较低的熔点，常温下即为熔融液态；铟单质和锡单质具有良好的延展性。汞单质、镓单质、铟单质和锡单质的应用，能够提高导电织物的拉伸性能，提高其可靠性。

采用金属合金，能够结合合金中各金属的优异性能，提高液态金属的导电性能和延展性能等综合性能，以提高液态金属层3的综合性能。

在上述实施例的基础上，液态金属层3中的液态金属采用Ga_75.5In_24.5、Bi_31.6In_48.8Sn_19.6或Bi₂₀In₈₀，能够显著的提高导电织物的导电性能、稳定性、耐折叠性以及耐洗涤性。

在上述实施例的基础上，作为附着力改进层2的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸和环氧树脂中的一种或几种；优选地，作为附着力改进层2的材料为聚氨酯、聚丙烯酸和环氧树脂中的一种或几种；更优选地，所述的附着力改进层的材料为聚氨酯或聚丙烯酸。

具体地，由于附着力改进层2涂覆在织物基底1的表层，为保证织物基底1表层的各涂层均能够稳定可靠地附着于织物基底1上，附着力改进层2的材料选用至关重要。附着力改进层2不仅要与织物基底1具有良好的附着性，还要与液态金属层3具有良好的表面接触性能。

具体地，由于附着力改进层2主要采用的是高分子材料，高分子材料中的高分子的分子结构、官能团的位置等都会影响附着力改进层2的表面性能。因此，选用合适的材料，能够有效地增强其与织物基底1的附着能力，显著地增强液态金属在附着力改进层2表层的铺展状态，进而增强液态金属层3的导电性能。

在上述实施例的基础上，附着力改进层2的厚度为5-160μm；优选为20-120μm；更优选为80-100μm。具体地，附着力改进层2的厚度过薄，达不到有效的附着效果；同时，也会降低液态金属在织物基底1表层的附着力，以及液态金属铺展状态的均一性。附着力改进层2的厚度不易过厚，过厚会增加成本。

在上述实施例的基础上，隔氧保护层4的材料为聚二氯乙烯、聚乙烯醇和乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；优选地，所述隔氧保护层4的材料为聚二氯乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物。

具体地，液态金属层3位于附着力改进层2与隔氧保护层4之间。附着力改进层2在起到增强附着能力、改善液态金属层3铺展状态的基础上，还能够进一步起到使液态金属跟外界环境隔离的作用，避免液态金属与外界环境接触而受到污染。同时，附着力改进层2与位于液态金属层3另一侧的隔氧保护层4一起，进一步增强对液态金属层3的保护，确保导电织物使用的可靠性。

进一步地，隔氧保护层4的材料与液态金属具有良好的面接触效果，既能够使液体金属保持一定的流动性，在接触时又具有一定的摩擦性能，避免液态金属的无序流动而影响导电织物的导电性能。

在上述实施例的基础上，隔氧保护层4的厚度为0-100μm。优选为20-60μm。更优选为40-50μm。具体地，隔氧保护层4的厚度过厚，会降低液态金属层3与封装保护层5的附着效果，容易导致隔氧保护层4和/或封装保护层5的剥落。隔氧保护层4的厚度过薄，其对液态金属层3的隔离保护作用达不到良好的效果，容易导致液态金属层3受到污染而影响其导电性能。

在上述实施例的基础上，封装保护层5为光固化封装层或自然固化封装层；所述光固化封装层的材料为UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯和UV不饱和聚酯中的一种或几种；所述自然固化封装层的材料为聚二甲基硅烷、柔软性聚丙烯酸和柔软性聚氨酯中的一种或几种。

优选地，光固化封装层的材料为UV环氧丙烯酸酯或UV聚氨酯丙烯酸酯。

优选地，自然固化封装层的材料为聚二甲基硅烷或柔软性聚丙烯酸。

具体地，光固化材料和自然固化材料均具有良好的抗湿性能和胶黏性。在导电织物的最外侧设置封装层，能够对导电织物表层的各涂层起到保护作用，避免附着力改进层2、液态金属层3和隔氧保护层4受到环境因素的腐蚀而影响其使用性能。

进一步地，封装保护层5的材料与隔氧保护层4的材料能够很好的粘附，以增强封装保护层5的稳定性以及封装保护层5与各涂层间的稳定性。

在上述实施例的基础上，封装保护层5的厚度为50-500μm。优选为100-300μm。进一步优选为150-200μm。具体地，封装保护层5的厚度设置在合适的范围，能够确保对封装保护层5与织物基底1之间的各涂层的稳定性，避免受环境的不利影响。同时，封装保护层5过厚，会影响导电织物的轻便性，增加成本，同时，还会影响封装保护层5与其他各涂层的结合能力。

在上述实施例的基础上，所述织物基底1的材料为棉、麻、涤纶、丝绸、羊毛、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶、维纶、玻璃纤维布、碳纤维布、石英玻璃纤维布和皮革中的一种或几种。优选地，所述织物基底1为棉、涤纶、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶和维纶中的一种或几种。更优选地，所述织物基底1为棉、尼龙或涤纶。

具体地，涂覆有附着力改进层2的织物基底1可以是多种材料，增加了导电织物的应用类型。

在上述实施例的基础上，织物基底1的厚度为50-3000μm。优选为100-2000μ。进一步优选为200-1000μm。具体地，织物基底1的厚度保持在合适的范围，使其与涂覆在其表层的各涂层之间有更好的结合能力，便于增强导电织物的耐折叠性。

参见图2所示，在上述实施例的基础上，液态金属层3有n层液态金属单层和n-1层隔离层6；其中，n为正整数，且n≥1；相邻两层液态金属单层之间设置隔离层6。具体地，根据应用环境以及对导电织物导电性能等的要求，液态金属层3可以设置为多层。与此同时，将液态金属层3分隔为多层，并在任意相邻两层液态金属单层之间设置隔离层6，能够避免同一层液态金属单层的厚度过大而易造成液态金属的无序流动，从而避免影响导电织物的导电性能和稳定性。

在上述实施例的基础上，隔离层6的厚度为30-100μm；优选为50-80μm。具体地，隔离层6的厚度过厚，不仅会增加成本，增加涂层总体厚度，还会减弱折叠过程中液态金属层3铺展状态的调整及时性，降低液态金属层3对使用环境的适应性。

在上述实施例的基础上，液态金属单层的厚度为10-150μm。优选为30-150μm。进一步优选为40-100μm。具体地，液态金属单层的厚度保持在合适的范围，能够协调液态金属层3的流动性和稳定性的要求。当导电织物在折叠、洗涤或拉伸过程中，也不会影响导电织物的导电性能，以增强导电织物的耐折叠、耐洗涤和耐拉伸性能。可以理解的是，各层液态金属单层的厚度可以相同，也可以不相同，可以根据实际应用需求调整。

具体地，液态金属层3可以采用多层液态金属单层与隔离层6相配合的形式，能够增强导电织物的导电性能，同时提高对导电织物导电性能的调节能力，增强导电织物的适用性。

在上述实施例的基础上，液态金属单层的厚度与隔离层6的厚度之比为3:1-0.5:1；优选为1.2:1-0.8:1。具体地，液态金属单层的厚度与隔离层6的厚度差别较小，能够促进液态金属层3的稳定性。当导电织物折叠或拉升时，液态金属层3中的液态金属能够及时地调整铺展状态，同时又不会增加液态金属的无序流动。

在上述实施例的基础上，液态金属单层可以是全面涂刷形成大片均一、无间隙的液态金属导电涂膜；也可以是通过选择性的交替打印或印刷液态金属和隔离层6而形成的具有点、线或多边形结构的特殊的导电图形；亦或是由上述导电图形与电容、电阻、电感或芯片等电子器件组合而成的功能性电路。

其中，由点、线或多边形等结构形成的导电图形既可以是均匀分布或具有周期性结构且各向同性的，也可以是梯度分布或具有渐变结构的，亦或是无规律分布且各向异性的。

在上述实施例的基础上，由液态金属与电子器件构成的功能性电路可以是电磁屏蔽、抗静电、电磁信号传导、电做功或信号检测，或者能量收集及能量存储电路等。

所述的电做功包括各种形式电能向其他能量的转化，包括电热、电动或电致变形、电发声、电发光或发射电磁波等。

所述的信号检测包括温度、湿度、线速度、角速度、加速度、心电、肌电、脑电、眼电或压力，或者光强度等信号的收集和检测。

具体地，液态金属层3中的液态金属可以形成具有多种形状或结构的导电单元，或者与其他电子器件组成功能性电路，大大提高了液态金属层3的适用性，实现了电路功能的多样性。

具体地，具有上述结构的导电织物，其方块电阻在0.8mΩ/sq到100kΩ/sq。可以理解的是，通过调节附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5的材料和/或厚度等属性，能够调节导电织物的方块电阻值或范围。例如，通过改变导电织物中各涂层的材料和/或厚度属性，使所对应得到的导电织物具有不同大小的方块电阻，其变化范围为1mΩ/sq到100Ω/sq。

在上述实施例的基础上，一种导电织物，其包括：由内向外依次附着于织物基底1表层的附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5；

所述织物基底1的材料为棉、丝绸、羊毛、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶、锦纶和维纶中的一种或几种；

所述封装改进层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸、环氧树脂中的一种或几种；

所述液态金属层3包括第一液态金属单层、第二液态金属单层和隔离层6，所述第一液态金属单层与第二液态金属单层之间设置隔离层6，所述第一液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金，所述第二液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金；所述隔离层6的材料为溶剂型聚氨酯或溶剂型聚丙烯酸树脂；

所述隔氧保护层4的材料为聚二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；

所述封装保护层5的材料为UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯、UV不饱和聚酯、聚二甲基硅烷、柔软性聚丙烯酸和柔软性聚氨酯中的一种或几种。

在上述实施例的基础上，一种导电织物，包括：由内向外依次附着于织物基底1表层的附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5；

所述织物基底1的材料为棉、尼龙或涤纶；所述织物基底1的厚度为300-800μm；

所述附着力改进层2的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸、环氧树脂中的一种或几种；所述附着力改进层2的厚度为90-100μm；

所述液态金属层3包括第一液态金属单层和第二液态金属单层，所述第一液态金属单层与第二液态金属单层之间设置隔离层6，所述第一液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金，所述第二液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金；所述隔离层6的材料为溶剂型聚氨酯或溶剂型聚丙烯酸树脂；

所述第一金属单层的厚度为40-80μm；第二金属单层的厚度为40-80μm；隔离层6的厚度为45-60μm；

所述隔氧保护层4的材料为聚二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；所述隔氧保护层4的厚度为40-50μm；

所述封装保护层5的材料为UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯、UV不饱和聚酯、聚二甲基硅烷、柔软性聚丙烯酸和柔软性聚氨酯中的一种或几种；所述封装保护层5的厚度为150-180μm。

本发明还提供一种导电织物的制备方法，先去除织物基底1表层的污物和杂质；

在织物基底1的表层涂覆附着力改进层2；

在经干燥处理后的附着力改进层2的表层涂覆液态金属层3和/或隔离层6，所述涂覆为在惰性气体保护或真空条件下操作；

在液态金属层3的表层涂覆隔氧保护层4；

在经干燥处理后的隔氧保护层4的表层涂覆封装保护层5；

所述涂覆为喷涂、刷涂、打印或淋涂。

具体地，具体的实施过程为：

步骤1：将织物基底1进行剪裁，去除表面的污物和杂质，并将织物基底1固定；

步骤2：在织物基底1表面利用喷印、凹版印刷、丝网印刷、刷涂、淋涂等方法大面积或局部制备附着力改进层2，并采用鼓风干燥箱干燥固化或在自然条件下干燥固化；

步骤3：在氮气、氩气、二氧化碳、氦气等惰性气体保护或真空条件下，利用平面打印、三维打印、喷印、凹版印刷、刷涂等方式将液态金属以及隔离层6材料交替的打印或印刷在附着力改进层2表面，形成液态金属层3；

步骤4：如导电纺织品包含不止一层液态金属单层，则需在每相邻两层液态金属单层中间增加一层隔离层6；即将配制好的隔离层6材料以喷涂、刷涂、淋涂等方法转移到与步骤3形同方法制备的的液态金属单层表面；并采用紫外光固化、鼓风干燥箱固化或在自然条件下固化；

步骤5：以喷涂、刷涂或打印的方法在最外层液态金属层3表面制备隔氧保护层4；

步骤6：以喷涂、刷涂或打印的方法在隔氧保护层4表层制备封装保护层5。

在一个具体的实施例中，根据导电织物功能需求，可在液态金属层3中贴装电子元件。具体地，液态金属层3中的液态金属可按照需求预先打印或印刷为相应的电路图形，并在对应位置贴装相应的电子元件，以构成相应的导电电路。所述的电子元件包括电容、电阻、电感、芯片中的一种或几种。

本发明利用液态金属兼具良好的流动性、可变形性和导电性的特点，可采用液态金属平面打印机、三维打印机、自动旋涂机、自动平涂机和喷涂机等设备实现液态金属导电织物自动化、批量化制备。与现有其他技术制备的导电织物多为单层、均一化、各向同性不同，本发明导电织物可通过交替增材制造的方法在纵向上实现多层化结构，在平面上可选择性打印或印刷液态金属图案，实现各类功能化电路的制造。此外，本发明导电织物具有更好的耐洗涤、耐折叠、耐拉伸性能，可广泛的用于电热服装、柔性电热家用纺织品、电磁屏蔽服装、电磁屏蔽窗帘、温度监控智能服装、婴儿智能控温毛毯、智能化纸尿裤、智能化帐篷、智能化雨伞等方向。

本发明的有益效果主要如下：

(1)利用兼具优异导电性和流动性、可变形性的液态金属作为导电织物的导电材料，解决传统导电织物不具备耐洗涤、耐折叠、耐拉伸性能，或耐洗涤、耐折叠、耐拉伸性能不理想的缺点；同时，通过在织物基底表层涂覆附着力改进层，能够有效的解决液态金属在纺织品基材表面难以润湿铺展，相容性较差的问题，从而使液态金属层能够稳定的铺展于织物基底表层；

(2)织物基底、附着力改进层、液态金属层、隔离层、隔氧保护层、以及固化封装的材料选择和相互配合，能够促进各涂层之间的结合稳定性和综合性能；

(3)附着力改进层、液态金属层、隔离层、隔氧保护层以及封装保护层的厚度设置在合适的范围，能够进一步增强导电织物的耐折叠、耐洗涤和耐拉伸的性能；

(4)各涂层之间的涂覆方式多样，且易于实现。

附图说明

图1为根据本发明实施例中一种导电织物的结构示意图；

图2为根据本发明实施例中一种导电织物的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

参见图1所示，一种导电织物，包括：由内向外依次附着于织物基底1表层的附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5；

织物基底1的材料为涤纶；所述织物基底1的厚度为300μm；

附着力改进层2的材料为聚丙烯酸；附着力改进层2的厚度为100微米；

液态金属层3只有一层，其中的液态金属为镓铟合金，液态金属层3的厚度为49μm；

隔氧保护层4的材料为聚二氯乙烯；所述隔氧保护层4的厚度为50μm；

封装保护层5的材料为柔软性聚氨酯；封装保护层5的厚度为180μm。

其采用如下方法制备：

步骤1：将织物基底1进行剪裁，去除表面的污物和杂质，并将织物基底1固定；

步骤2：在织物基底1表面利用刷涂方法制备附着力改进层2，大面积涂覆附着力改进层2，并采用鼓风干燥箱固化在50℃条件下固化；

步骤3：在真空条件下，凹版印刷方式将液态金属涂装在附着力改进层2表面，形成液态金属层3；

步骤4：以喷涂或刷涂的方法在液态金属层3表层制备隔氧保护层4；

步骤5：以喷涂或刷涂的方法在隔氧保护层4表层制备封装保护层5。

由上述方法制备的导电织物的性能参数见表1。

表1导电织物性能参数

实施例2

一种导电织物，包括：由内向外依次附着于织物基底1表层的附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5；

织物基底1的材料为棉；所述织物基底1的厚度为1500μm；

附着力改进层2的材料为聚氨酯；附着力改进层2的厚度为90μm；

液态金属层3包括两层液态金属单层和位于两层液态金属单层之间的隔离层6；第一液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金，第一液态金属单层的厚度为48μm；第二液态金属单层为镓铟合金与测温芯片、0欧电阻和LED灯形成的功能性电路；第二液态金属单层的厚度为30μm；

隔离层6的材料采用溶剂型聚氨酯；隔离层的厚度为80μm；

隔氧保护层4的材料为乙烯-乙酸乙烯共聚物；所述隔氧保护层4的厚度为50μm；

封装保护层5的材料为聚二甲基硅烷；封装保护层5的厚度为150μm。

其采用如下方法制备：

步骤1：将纯棉基材进行剪裁，去除表面的污物和杂质，并将基材固定；

步骤2：在织物基底1表面利用喷涂方法大面积涂覆附着力改进层2，并采用鼓风干燥箱固化在50℃条件下固化；

步骤3：在氩气保护下，将铋铟锡合金加热到融化，利用刷涂方式将铋铟锡合金涂装在附着力改进层2表面，形成第一液态金属单层；

步骤4：在第一液态金属单层表面利用喷涂方法制备隔离层6，在自然条件下固化；

步骤5：在隔离层6表面打印镓铟合金电路，并贴装包括测温芯片、0欧电阻、LED灯等电器元件形成第二液态金属单层；

步骤6：以喷涂的方法在第二液态金属单层的表面制备隔氧保护层4；

步骤7：以喷涂的方法在隔氧保护层4的表层制备封装保护层5。

该导电纺织品具有较高的耐洗、耐折和导电性，并具备温度测试功能。由上述方法制备的导电织物的性能参数见表1。

实施例3

一种导电织物，包括：由内向外依次附着于织物基底1表层的附着力改进层2、液态金属层3、隔氧保护层4和封装保护层5；

织物基底1的材料为莱卡；所述织物基底1的厚度为800μm；

附着力改进层2的材料为环氧树脂；附着力改进层2的厚度为90μm；

液态金属层3只有一层，其中的液态金属为铋铟合金，液态金属层3的厚度为51μm；

隔氧保护层4的材料为聚乙烯醇；厚度为50μm。

封装保护层5的材料为聚二甲基硅烷；封装保护层5的厚度为180μm。

上述导电织物采用如下方法制备：

步骤1：将莱卡基材进行剪裁，去除表面的污物和杂质，并将基底固定；

步骤2：在基底表面利用刷涂方法大面积涂覆附着力改进层2，并在常温条件下固化；

步骤3：在氮气保护条件下，利用喷涂方式将液态金属涂装在附着力改进层2表面，形成液态金属层3；

步骤4：以喷涂的方法在液态金属层3表层制备隔氧保护层4。

步骤5：以喷涂的方法在隔氧保护层4表层制备封装保护层5；

由上述方法制备的导电织物的性能参数见表1。

实施例4

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：液态金属层3的厚度为80μm。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

对比例1

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：采用市售溶剂型银包铜导电涂料替代液态金属层3。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

对比例2

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：采用市售水性导电碳涂料替代液态金属层3。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

对比例3

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：采用市售磁控溅射导电银涂层替代液态金属层3。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

对比例4

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：在织物基底1的表层没有涂覆附着力改进层2。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

对比例5

采用与实施例1相同的方法制备导电织物，不同之处仅在于：没有涂覆隔氧保护层4。所制备得到的导电织物的性能参数见表1。

上述实施例和对比例中导电织物的初始方块电阻为封装前利用RTS-8型四探针电阻仪直接测试所得。折叠、洗涤、拉伸后的方块电阻数据为折叠、洗涤、拉伸后去除封装进行测试所得。实施例2的电阻值为液态金属层3的数据。

从表1中的实施例1-4的数据可以看到，本发明实施例中描述的导电织物具有较小的初始方块电阻，并且在折叠、洗涤和拉伸后电阻变化较小，性能稳定。

对比例1初始电阻相对较小，在折叠、洗涤、拉伸后电阻显著上升。对比例2的初始电阻较大，在折叠、洗涤、拉伸后电阻进一步上升。对比例3不能实现拉伸。而当不涂覆附着力改进层2或隔氧保护层4时(如对比例4和5)，导电织物经折叠、洗涤或拉伸后，其导电性能的稳定性会变差。即其耐洗涤、耐折叠或耐拉伸性能相对较差，但仍比目前现有技术中的其他导电织物(如对比例1、2和3)的性能要好很多。

由此可见，本发明的导电织物，不仅导电性能更优良，其长期使用过程中，耐折叠、耐洗涤和耐拉伸效果更好，且性能稳定性明显优于目前导电织物表面常用的导电涂层。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导电织物，其特征在于，包括由内向外依次附着于织物基底表层的附着力改进层、液态金属层、隔氧保护层和封装保护层。

2.如权利要求1所述的一种导电织物，其特征在于，所述液态金属层中的液态金属的熔点低于300℃；

优选地，所述液态金属的熔点为0-200℃；

更优选地，所述液态金属的熔点为5-60℃。

3.如权利要求2所述的一种导电织物，其特征在于，所述液态金属为镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒、硼、碳和硅中的一种或几种；

优选地，所述液态金属为汞单质、镓单质、铟单质、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金和铋铅锡合金中的一种或几种。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种导电织物，其特征在于，所述附着力改进层的材料为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸和环氧树脂中的一种或几种；

优选地，所述的附着力改进层的材料为聚氨酯或聚丙烯酸；

所述附着力改进层的厚度为5-160μm；优选为20-120μm。

5.如权利要求4所述的一种导电织物，其特征在于，所述隔氧保护层的材料为聚二氯乙烯、聚乙烯醇和乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；

优选地，所述隔氧保护层的材料为聚二氯乙烯或乙烯-乙酸乙烯共聚物；

所述隔氧保护层的厚度为0-100μm；优选为20-60μm。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种导电织物，其特征在于，所述封装保护层为光固化封装层或自然固化封装层；

所述光固化封装层的材料为UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯和UV不饱和聚酯中的一种或几种；优选地，光固化封装层的材料为UV环氧丙烯酸酯或UV聚氨酯丙烯酸酯；

所述自然固化封装层的材料为聚二甲基硅烷、柔软性聚丙烯酸和柔软性聚氨酯中的一种或几种；优选地，自然固化封装层为聚二甲基硅烷或柔软性聚丙烯酸；

所述封装保护层的厚度为50-500μm；优选为100-300μm。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种导电织物，其特征在于，所述织物基底的材料为棉、麻、涤纶、丝绸、羊毛、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶、维纶、玻璃纤维布、碳纤维布、石英玻璃纤维布和皮革中的一种或几种；

优选地，所述织物基底为棉、涤纶、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶和维纶中的一种或几种；

所述织物基底的厚度为50-3000μm；优选为100-2000μm。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种导电织物，其特征在于，所述液态金属层包括n层液态金属单层和n-1层隔离层；其中n为正整数，且n≥1；相邻两层液态金属单层之间设置隔离层；

所述隔离层的材料为溶剂型聚氨酯或溶剂型聚丙烯酸树脂；

隔离层的厚度为30-100μm；优选为50-80μm；

所述液态金属单层的厚度为10-150μm；优选为30-150μm；

所述液态金属单层为液态金属片层、导电图形或所述导电图形与电子器件组成的功能性电路。

9.如权利要求1所述的一种导电织物，其特征在于，

所述织物基底的材料为棉、丝绸、羊毛、尼龙、氨纶、莱卡、丙纶、氯纶、芳纶和维纶中的一种或几种；

所述液态金属层包括第一液态金属层、第二液态金属单层和隔离层，所述第一液态金属单层与第二液态金属单层之间设置隔离层，所述第一液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金，所述第二液态金属单层中的液态金属为铋铟锡合金、镓铟合金或铋铟合金；所述隔离层的材料为溶剂型聚氨酯或溶剂型聚丙烯酸树脂；

所述隔氧保护层的材料为聚二氯乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；

所述封装保护层的材料为UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯、UV不饱和聚酯、聚二甲基硅烷、柔软性聚丙烯酸和柔软性聚氨酯中的一种或几种。

10.一种导电织物的制备方法，其特征在于，包括：

去除织物基底表层的污物和杂质；

在织物基底的表层涂覆附着力改进层；

在经干燥处理后的附着力改进层的表层涂覆液态金属层和/或隔离层，所述涂覆为在惰性气体保护或真空条件下操作；

在液态金属层的表层涂覆隔氧保护层；

在经干燥处理后的隔氧保护层的表层涂覆封装保护层；

所述涂覆为喷涂、刷涂、打印或淋涂。