CN114507914A - 一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 - Google Patents
一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114507914A CN114507914A CN202210102332.5A CN202210102332A CN114507914A CN 114507914 A CN114507914 A CN 114507914A CN 202210102332 A CN202210102332 A CN 202210102332A CN 114507914 A CN114507914 A CN 114507914A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- conductive polymer
- graphene
- fiber
- polyurethane
- carbon nanotubes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002166 wet spinning Methods 0.000 title claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 74
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 23
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 20
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 14
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 12
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 11
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 2-dodecylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O WBIQQQGBSDOWNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229940060296 dodecylbenzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 7
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 description 7
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 5
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 17β-estradiol Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@H](CC4)O)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VOXZDWNPVJITMN-ZBRFXRBCSA-N 0.000 description 2
- 241001089723 Metaphycus omega Species 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000012767 functional filler Substances 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 2
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N O-demethyl-aloesaponarin I Natural products O=C1C2=CC=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=C(O)C(C(O)=O)=C2C MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N arsenic pentafluoride Chemical compound F[As](F)(F)(F)F YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 azido diol Chemical class 0.000 description 1
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000012844 infrared spectroscopy analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006250 one-dimensional material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/06—Wet spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法，属于新材料领域。具体实施方案包括：导电高分子的粉末化处理，碳纳米管的酸化处理。干燥处理后加入热塑性聚氨酯N‑N二甲基甲酰胺溶液中搅拌除泡，得到纺丝原液进行纺丝。与现有技术相比，本发明得到的有益效果是：1)工艺简单，操作方便，重现性好。2)在常态下，该纤维不具备电传感性能，只有在特殊情况下时(浸湿，下雨，涉水等)，才会出现电传感性能。3)TPU具有优异的拉伸性能，用TPU作为基体通过湿法纺丝得到的特种纤维同样具有良好的拉伸性能，可与其他纤维进行混纺，应用领域广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法，属于新材料领域。
背景技术
热塑性聚氨酯(TPU)，又称聚氨基甲酸酯橡胶。是由二异氰酸酯、小分子二元醇、大分子二元醇三种基本原料聚合而成，在分子链中包含链段相间的硬段和软缎链结构，属于线型聚合物。其中，硬段部分是由二异氰酸酯和小分子二元醇反应所得，氢键的大量存在使得聚氨酯呈现刚性特征；软段部分是由二异氰酸酯和大分子二元醇反应所得，大分子二元醇参与反应后使得-NHCOO-官能团密度明显降低，分子极性变小，使聚氨酯呈现一定的柔性。因此，含有硬段和软段部分的聚氨酯材料具有广泛的物理性质，被广泛应用于各个领域，如医用材料、服装、航空航天、鞋服等。在鞋服领域中，聚氨酯通常来制备鞋底，鞋面部分装饰，服装饰品、logo等部件。但随着人类对自然的干预越来越多，自然灾害频发。另外，伴随着人类认知开阔，所涉足的环境也越发复杂。所以，本着简单便捷、快速高效为人类服务的原则，智能穿戴开始被广泛研究。Jihyun Choi，Da Som Moon等人通过叠氮二醇合成了一个具有活性基团的高功能的TPU，并分别采用旋涂和静电纺丝的方法制备了叠氮基TPU薄膜和纤维，或将在传感器和防护服等方面具有远大的应用前景(POLYMER，DOI:10.1016/j.polymer.2017.03.083，page：287-294)。Ouyang、Wang等采用新型的碳纳米管改性TPU多孔膜穿插在碳纤维增强塑料的界面上，得到了良好的阻尼特性和力学性能(POLYMERS&POLYMER COMPOSITES，DOI：10.1177/0967391120962998，page：1-11)。诸多的科研工作者已经在功能化聚合物纤维方向上取得一定的科研成果，甚至有一些已经应用在智能穿戴领域。但是，依旧存在较多的技术性难题需要攻克，TPU本身不具备导电性能，必须和其他功能性填料复合制备，才能赋予其一定的导电性。反过来，功能性填料的加入，又会影响TPU本身性质。另外，快速的响应性，良好的耐疲劳性能，优异的稳定性，都是制备智能穿戴产品的必备条件。
湿法纺丝是化学纤维制备的主要方法之一，即将聚合物溶解在适当的溶剂中，得到具有一定粘度，聚合物均匀分布的纺丝原液。后经喷丝头进入另一种溶剂，该聚合物在这种溶剂中的溶解度较差。纤维在溶剂交换的过程中析出，在经过一定的拉伸力形成纤维。通常情况下，湿法纺丝对设备和操作具有更高的要求，纺丝速度较低，成本较高。所以，只有在熔融纺丝不具备优势，或者所制备的纤维在湿法纺丝的条件下能获得特殊的结构具备一定的功能性，才适于用湿法纺丝。
导电高分子，包括聚苯胺(Polyaniline)，聚吡咯(polypyrrole)，聚噻吩(polythiophene)等，是一类分子中含有共轭结构的高分子，经过五氟化砷，碘等物质掺杂后，便具有导电性。同时，导电高分子质地较脆用普通的机械搅拌便可以将其粉碎，加工成适当大小的粒径，方便进行后期操作，且在破碎处理后其依然具有导电性，形成导电颗粒材料。
碳纳米管(Carbon Nanotube)是碳材料中的一种，属于碳的同素异形体，是一维材料，具有优异的导电性能，导电性能是金属铜的10000倍。
石墨烯(Graphene)同碳纳米管一样，也是碳的同素异形体之一，具有优异的导电性能(10^6S·m-1)，属于二维材料。自2004年发现以来，就因其拥有优异的物理化学性能引起广泛关注，在具有石墨烯添加的复合材料中同样展现出了优良的性能。
N-N二甲基乙酰胺(DMAC或DMA)可与水和大部分有机溶剂互溶。是一种常用的非质子极性溶剂，对聚氨酯和聚酰亚胺树脂有良好的溶解能力。
导电渗流阈值是导电填料在聚合物中的含量达到一定值后，导电填料形成了有效的三维导电网络，并随导电填料含量进一步增加时，复合材料的电导率快速增加。在导电纤维等功能性纤维中渗流阈值是一个非常重要的参数，该参数受导电填料大小、分布、作用等因素的影响，在不同情况下具有不同的效果。对于纳米导电填料来说，填料分散越好，越有助于形成完整有效的三维网络，可在一定程度上降低渗流阈值，减小导电填料对复合材料在机械性能上的影响。
发明内容
为了进一步丰富人类在探索新环境，或者不得不投身一定的恶劣环境下时所需要的传感设备，发展智能穿戴产品。本发明提出了一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法，是一种操作简单，经济可靠通过湿法纺丝来制备特种电传感纤维的方法，实现在特殊环境下纤维的电传感目的。
为了达到上述实验目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
提供了一种在浸湿(雨淋、水浸泡)特殊环境下具有电传感性能的特种纤维方法。
本发明提供一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法，包括如下步骤：
1)将碳纳米管进行酸化处理，得到酸化碳纳米管；
2)提供导电高分子粉末；
3)将聚氨酯溶解于溶剂中，形成聚氨酯溶液；
4)向所述的聚氨酯溶液中加入导电高分子粉末、石墨烯和酸化碳纳米管，搅拌除泡，制得纺丝原液；
5)将所述纺丝原液进行湿法纺丝，得到初生纤维，所述初生纤维在水中进行溶剂置换后，骤冷，冷冻干燥，得到所述的特种电传感纤维。
进一步地，步骤1)中，所述的酸化处理包括：将碳纳米管和强酸混合并在50～70℃下搅拌5～8小时。优选地，所述的强酸为硫酸和硝酸混合物。优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。优选地，所述多壁碳纳米管直径为5～18nm。
进一步地，步骤2)中，所述导电高分子包括聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种或两种以上。优选地，所述导电高分子粉末为微米级颗粒或纳米级颗粒。优选地，所述导电高分子粉末由包括如下步骤的方法制备：将聚苯胺粉末、十二烷基苯磺酸和二乙烯基苯混合后，在50～60℃下聚合0.5～1.5小时，然后在100～120℃下聚合0.5～1.5小时。
进一步地，步骤3)中，所述聚氨酯为热塑性聚氨酯。优选地，所述的溶剂包括N-N二甲基甲酰胺，N-N二甲基乙酰胺，丁酮，环己酮，丙酮，乙酸乙酯和甲苯中的至少一种。
进一步地，步骤4)中，所述石墨烯的表面没有含氧官能团。优选地，步骤4)中，所述导电高分子粉末、石墨烯和酸化碳纳米管的最大直径均不超过所得到的特种电传感纤维直径的三分之一。
进一步地，步骤4)中，所述纺丝原液的粘度为1～3000mPa.s。
可选地，步骤4)中，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管质量比为(1～3)：(0.5～4)：(1～5)。优选地，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管和聚氨酯的质量比为(1～3)：(0.5～4)：(1～8)：(15～990)。
进一步地，步骤4)中，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管质量比为(1～3)：(1～3)：(3～5)。优选地，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管和聚氨酯的质量比为(1～3)：(1～3)：(3～8)：(23～990)。
进一步地，步骤4)中，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管总质量与聚氨酯质量的比在30％以下，且酸化碳纳米管在导电高分子粉末、石墨烯、酸化碳纳米管总质量的含量不低于33％。
进一步地，步骤5)中，所述骤冷是指冷却速率为1～10℃/秒，冷却至样品为冰状固体。
进一步地，步骤5)中，所述冷冻干燥的温度为-100～-10℃，时间为24小时～240小时。
进一步地，本发明的通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法具体实施方案包括如下几个步骤：1)将导电高分子、石墨烯、碳纳米管三种材料处理成粒径大小合适微粒，并对其中部分材料进行功能化处理。2)选择合适的溶剂将热塑性聚氨酯(TPU)溶解，得到一定组成、一定粘度，适合进行纺丝的纺丝原液。3)处理好的导电高分子、石墨烯、碳纳米管按一定比例加入到纺丝原液，并进行充分搅拌，后进行真空除泡处理。4)根据溶剂交换原理，将纺丝原液经喷丝口喷射进水溶剂中，因为TPU在水中不具有溶解性，在溶剂交换过程中含有一定的电高分子、石墨烯、碳纳米管结构分布的TPU特种纤维逐渐成形。5)将得到的含水的特种纤维进行速冻处理后冷冻干燥，得到适用于特殊环境下的特种电传感纤维材料。
所述导电高分子包括聚苯胺(PANI)、聚吡咯(polypyrrole)，聚噻吩(polythiophene)等中的一种或两种及以上。其特征在于可以处理成微米或纳米级颗粒，该颗粒具有良好的导电能力。所述石墨烯是指石墨烯表面没有含氧官能团，能最大程度表现出石墨烯优异导电性能的一类蜂窝状结构完整的石墨烯。所述碳纳米管为经过酸化处理的多壁碳纳米管，该类碳纳米管表面含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)等含氧官能团，可保证碳纳米管在纺丝原液以及冷冻干燥后不会出现明显团聚现象，保持在TPU基体中具有良好分散的状态。
所述粒径大小合适的颗粒是指导电高分子、石墨烯、碳纳米管的粒径最大直径不超过特种纤维直径的三分之一，粒径大小合适的颗粒的存在不会对纤维的机械强度起决定性作用。
所述合适的溶剂是指可以将TPU溶解成均匀溶液，适合进行湿法纺丝。该类溶剂包括N-N二甲基甲酰胺，N-N二甲基乙酰胺，丁酮，环己酮，丙酮，乙酸乙酯，甲苯等。
所述一定粘度是指粘度范围在1～3000mPa.s，可以保证纺丝原液进行湿法纺丝。
所述处理好的导电高分子、石墨烯、碳纳米管按一定比例加入到纺丝原液，是指三者总含量在TPU质量的30％以下，且碳纳米管在导电高分子、石墨烯、碳纳米管总质量的含量不低于33％。
所述特种纤维是指在常态下，纤维由于冷冻干燥后，内部存在的大量空洞将导电填料进行了物理分离，不能形成有效的导电网络，不具有导电能力。在浸水后，酸化的碳纳米管在水介质中得到舒展，部分碳纳米管相互接触，在整个纤维中形成互联的三维体系，形成导电通路。在受到形变后水分挤出气泡出现，导电能力下降，形状恢复后，水介质再次浸入纤维，导电能力恢复。
与现有技术相比，本发明得到的有益效果是：
1)工艺简单，操作方便，重现性好。
2)在常态下，该纤维不具备电传感性能，只有在特殊情况下时(浸湿，下雨，涉水等)，才会出现电传感性能。
3)TPU具有优异的拉伸性能，用TPU作为基体通过湿法纺丝得到的特种纤维同样具有良好的拉伸性能，可与其他纤维进行混纺，应用领域广泛。
附图说明
图1是本发明实施例一所制备的酸化碳纳米管与碳纳米管的FTIR谱图；
图2是本发明实施例一所制备的酸化碳纳米管透射电镜图片；
图3是本发明实施例一所制备的聚苯胺粉末扫描电镜图片；
图4是本发明实施例一冷冻干燥后的特种纤维扫描电镜图片；
图5是本发明实施例一冷冻干燥后的特种纤维表面扫描电镜图片；
图6是本发明实施例一冷冻干燥后的特种纤维脆断截面扫描电镜图片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
第一步，酸化碳纳米管的制备。取3g碳纳米管(CVD法制备，纯度>95％，直径＝8-15nm，长度＝50μm，北京德科岛金科技有限公司购买)加入到体积比为3:1的浓硫酸(H2SO4，98wt％)和浓硝酸(HNO3，98wt％)的300ml混合溶液中，在70摄氏度下搅拌处理7小时，然后依次用去离子水过滤洗涤重复该步骤至中性。用液氮速冻后进行冷冻干燥120小时，得到中性的酸化碳纳米管，用研钵处理成粉末。
第二步，将本征态的聚苯胺(含量>99％,粒径<10微米)粉末与十二烷基苯磺酸以质量比为3:7的比例充分混合，得到黑色糊状物。取4g黑色糊状物与二乙烯基苯以质量比为1:1的比例进行混合，充分混合后氮气条件下先在60摄氏度的温度下聚合1小时，再在120摄氏度的温度下聚合1小时，完成聚合过程。再用咖啡机(long plus，CG-9230)将其粉碎，得到导电高分子粉末(平均粒经<15微米)。
第三步，取30g热塑性聚氨酯(美国陶氏202GF40)于160ml N-N二甲基甲酰胺中，在50摄氏度的环境下搅拌溶解5小时，得到均匀的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液。
第四步，取30ml上述均匀的热塑性聚氨酯/N-N二甲基甲酰胺溶液于烧杯中(聚氨酯体积浓度为15.8％)，依次加入酸化碳纳米管、石墨烯(第六元素，SE1430)、导电高分子聚苯胺粉末分别0.5g、0.7g、0.3g，真空搅拌除泡，得到纺丝原液。
第五步，将上一步得到的纺丝原液进行湿法纺丝，纤维在水槽内对N-N二甲基甲酰胺进行充分的溶剂置换后(水槽长度为2.0米)，得到含水的功能掺杂聚氨酯纤维，然后用液氮速冻后，进行冷冻干燥(-78℃，120小时)，得到特种电传感纤维。在本实施例中，所用酸化碳纳米管与未酸化碳纳米管进行了红外光谱分析，如图1所示，酸化后的碳纳米管较未酸化的碳纳米管在500～1800波长范围内的特征峰强度明显加强，说明酸化后的碳纳米管表面负载上了丰富的含氧官能团，增加了其与N-N二甲基甲酰胺的相容性，有利于酸化碳纳米管的均匀分散。为了能更直观地观察到酸化后碳纳米管的分散状态，进行了扫描电镜测试，如图2，碳纳米管分散比较均匀，没有明显的团聚成团现象出现。图3是所选用的聚苯胺(含量>99wt％,粒径<10微米)扫描电镜照片，分析可知，其粒径分布基本上在1～10微米内。图4是特种电传感纤维扫描电镜大图，图中可以看出纤维50～100微米。图5为纤维表面扫描电镜照片，可以看出，纤维质地疏松，有大量孔结构分布，并且纤维具有一定的取向，使得碳纳米管在纤维内也按照纤维方向分布。图6是纤维脆断截面扫描电镜照片，可以看到酸化碳纳米管和粒状聚苯胺导电粒子在纤维内部均匀分布，有效的形成了导电网络。
性能测试
将按实施例一所制备的特种电传感纤维制备成测试试样(直径为50微米10根制成100mm长的纱缕)，取5个所述述试样分别进行如下多种性能测试。在室温干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下，用万能测试机(AGX-100plus，日本岛津市)进行测试。测得特种电传感纤维断裂伸长率为330％，断裂强度为0.56±0.1cN/dtex。用高精度万用表(普源，DM3058E)进行电阻性能测试，干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下电阻无限大，用自来水冲洗10秒后，取50mm长的湿纤维夹住纤维两端测试电阻为3.2kΩ()。将浸湿后的纤维拉伸到200％时，测试电阻为7.0kΩ。
实施例二
第一步，酸化碳纳米管的制备。取3g碳纳米管(CVD法制备，纯度>95％，直径＝8-15nm，长度＝50μm，北京德科岛金科技有限公司购买)加入到体积比为3:1的浓硫酸(H2SO4，98wt％)和浓硝酸(HNO3，98wt％)的300ml混合溶液中在70摄氏度下搅拌处理7小时，然后依次用去离子水过滤洗涤重复该步骤至中性。用液氮速冻后进行冷冻干燥120小时，得到中性的酸化碳纳米管，用研钵处理成粉末。
第二步，将本征态的聚苯胺(含量>99％,粒径<10微米)粉末与十二烷基苯磺酸以质量比为3:7的比例充分混合，得到黑色糊状物。取4g黑色糊状物与二乙烯基苯以质量比为1:1的比例进行混合，充分混合后先在氮气环境60摄氏度的温度下聚合1小时，再在120摄氏度的温度下聚合1小时，完成聚合过程。再用咖啡机(long plus，CG-9230)将其粉碎，得到导电高分子粉末(平均粒经<15微米)。
第三步，取30g热塑性聚氨酯(美国陶氏202GF40)于160ml N-N二甲基甲酰胺中，在50摄氏度的环境下搅拌溶解5小时，得到均匀的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液。
第四步，取30ml上述均匀的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液于烧杯中(聚氨酯体积浓度为15.8％)，依次加入酸化碳纳米管、石墨烯(第六元素，SE1430)、导电高分子聚苯胺粉末分别0.2g、0.4g、0.1g，真空搅拌除泡，得到纺丝原液。
第五步，将上一步得到的纺丝原液进行湿法纺丝，纤维在水槽内对N-N二甲基甲酰胺进行充分的溶剂置换(水槽长度为2.0米)，得到含水的功能掺杂聚氨酯纤维，然后用液氮速冻，再进行冷冻干燥(-78℃，120小时)，处理，得到特种电传感纤维。
性能测试
将按实施例二所制备的特种电传感纤维制备成测试试样(直径为50微米10根制成100mm长的纱缕)，取5个所述述试样分别进行如下多种性能测试。在室温干燥环境下，用万能测试机(AGX-100plus，日本岛津市)进行测试。测得特种电传感纤维断裂伸长率为412％，断裂强度为0.74±0.1cN/dtex。用高精度万用表(普源，DM3058E)进行电阻性能测试，干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下电阻无限大，用自来水冲洗10秒后，取50mm长的湿纤维夹住纤维两端测试电阻为6.8MΩ。将浸湿后的纤维拉伸到200％时，测试电阻为10.5MΩ。
实施例三
第一步，酸化碳纳米管的制备。取3g碳纳米管(CVD法制备，纯度>95％，直径＝8-15nm，长度＝50μm，北京德科岛金科技有限公司购买)加入到体积比为3:1的浓硫酸(H2SO4，98％)和浓硝酸(HNO3，98％)的300ml混合溶液中，在70摄氏度下搅拌处理7小时，然后依次用去离子水过滤洗涤重复该步骤至中性。用液氮速冻后进行冷冻干燥120小时，得到中性的酸化碳纳米管，用研钵处理成粉末。
第二步，取30g热塑性聚氨酯(美国陶氏202GF40)于160ml N-N二甲基甲酰胺中，在50摄氏度的环境下搅拌溶解5小时，得到均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液。
第三步，取30ml上述均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液于烧杯中(聚氨酯体积浓度为15.8％)，依次加入酸化碳纳米管、石墨烯(第六元素，SE1430)、经过聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂的聚噻吩(购自阿拉丁，粒径<15微米)粉末分别0.5g、0.7g、0.3g，真空搅拌除泡，得到纺丝原液。
第四步，将上一步得到的纺丝原液进行湿法纺丝，纤维在水槽内对N-N二甲基甲酰胺进行充分的溶剂置换后(水槽长度为2.0米)，得到含水的功能掺杂聚氨酯纤维，再用液氮速冻进行冷冻干燥(-78℃，120小时)，得到特种电传感纤维。
性能测试
将按实施例三所制备的特种电传感纤维制备成测试试样(直径为50微米10根制成100mm长的纱缕)，取5个所述述试样分别进行如下多种性能测试。在室温干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下，用万能测试机(AGX-100plus，日本岛津市)进行测试。测得特种电传感纤维断裂伸长率为310％，断裂强度为0.52±0.1cN/dtex。用高精度万用表(普源，DM3058E)进行电阻性能测试，干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下电阻无限大，用自来水冲洗10秒后，取50mm长的湿纤维夹住纤维两端测试电阻为2.9kΩ。将浸湿后的纤维拉伸到200％时，测试电阻为6.7kΩ。
实施例四
第一步，酸化碳纳米管的制备。取3g碳纳米管(CVD法制备，纯度>95％，直径＝8-15nm，长度＝50μm，北京德科岛金科技有限公司购买)加入到体积比为3:1的浓硫酸(H2SO4，98％)和浓硝酸(HNO3，98％)的300ml混合溶液中，在70摄氏度下搅拌处理7小时，然后依次用去离子水过滤洗涤重复该步骤至中性。用液氮速冻后进行冷冻干燥120小时，得到中性的酸化碳纳米管粉末。
第二步，将本征态的聚苯胺(含量>99％,粒径<10微米)粉末与十二烷基苯磺酸以质量比为3:7的比例充分混合，得到黑色糊状物。取4g黑色糊状物与二乙烯基苯以质量比为1:1的比例进行混合，充分混合后先在氮气环境60摄氏度的温度下聚合1小时，再在120摄氏度的温度下聚合1小时，完成聚合过程。再用咖啡机(long plus，CG-9230)将其粉碎，得到导电高分子粉末(平均粒经<15微米)。
第三步，取30g热塑性聚氨酯(美国陶氏202GF40)于160ml N-N二甲基甲酰胺中，在50摄氏度的环境下搅拌溶解5小时，得到均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液。
第四步，取30ml上述均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液于烧杯中(聚氨酯体积浓度为15.8％)，依次加入酸化碳纳米管、石墨烯(第六元素，SE1430)、导电高分子聚苯胺粉末分别0.8g、1g、1.2g，真空搅拌除泡，得到纺丝原液。
第五步，将上一步得到的纺丝原液进行湿法纺丝，纤维在水槽内对N-N二甲基甲酰胺进行充分的溶剂置换后(水槽长度为2.0米)，得到含水的功能掺杂聚氨酯纤维，然后用液氮速冻后进行冷冻干燥(-78℃，120小时)，得到特种电传感纤维。
性能测试
将按实施例四所制备的特种电传感纤维制备成测试试样(直径为50微米10根制成100mm长的纱缕)，取5个所述述试样分别进行如下多种性能测试。在室温干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下，用万能测试机(AGX-100plus，日本岛津市)进行测试。测得特种电传感纤维断裂伸长率为120％，断裂强度为0.18±0.05cN/dtex。用高精度万用表(普源，DM3058E)进行电阻性能测试，干燥环境下(相对湿度为(62±2)％)电阻无限大，用自来水冲洗10秒后，取50mm长的湿纤维夹住纤维两端测试电阻为1.3kΩ。将浸湿后的纤维拉伸到110％时，测试电阻为2.1kΩ。
实施例五
第一步，酸化碳纳米管的制备。取3g碳纳米管(CVD法制备，纯度>95％，直径＝8-15nm，长度＝50μm，北京德科岛金科技有限公司购买)加入到体积比为3:1的浓硫酸(H2SO4，98％)和浓硝酸(HNO3，98％)的300ml混合溶液中，在70摄氏度下搅拌处理7小时，然后依次用去离子水过滤洗涤重复该步骤至中性。用液氮速冻后进行冷冻干燥120小时，得到中性的酸化碳纳米管，用研钵处理成粉末。
第二步，将本征态的聚苯胺(含量>99％,粒径<10微米)与十二烷基苯磺酸以质量比为3:7的比例充分混合，得到黑色糊状物。取4g黑色糊状物与二乙烯基苯以质量比为1:1的比例进行混合，充分混合后氮气条件下先在60摄氏度的温度下聚合1小时，再在120摄氏度的温度下聚合1小时，完成聚合过程。再用咖啡机(longplus，CG-9230)将其粉碎，得到导电高分子粉末(平均粒经<15微米)。
第三步，取15g热塑性聚氨酯(美国陶氏202GF40)于160ml N-N二甲基甲酰胺中，在50摄氏度的环境下搅拌溶解5小时，得到均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液。
第四步，取30ml上述均匀分布的热塑性聚氨酯N-N二甲基甲酰胺溶液于烧杯中(聚氨酯体积浓度为15.8％)，依次加入酸化碳纳米管、石墨烯(第六元素，SE1430)、导电高分子聚苯胺粉末分别0.2g、0.1g、0.2g，真空搅拌除泡，得到纺丝原液。
第五步，将上一步得到的纺丝原液进行湿法纺丝，纤维在水槽内对N-N二甲基甲酰胺进行充分的溶剂置换(水槽长度为2.0米)，得到含水的功能掺杂聚氨酯纤维，然后用液氮速冻进行冷冻干燥(-78℃，120小时)，得到特种电传感纤维。
性能测试
将按实施例五所制备的特种电传感纤维制备成测试试样(直径为50微米10根制成100mm长的纱缕)，取5个所述述试样分别进行如下多种性能测试。在室温干燥环境(相对湿度为(62±2)％)下，用万能测试机(AGX-100plus，日本岛津市)进行测试。测得特种电传感纤维断裂伸长率为453％，断裂强度为0.9±0.1cN/dtex。用高精度万用表进行电阻性能测试，干燥环境下(相对湿度为(62±2)％)电阻无限大，用自来水冲洗10秒后，取50mm长的湿纤维夹住纤维两端后测试电阻为30MΩ。将浸湿后的纤维拉伸到200％时，测试电阻为58MΩ。
本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将碳纳米管进行酸化处理，得到酸化碳纳米管；
2)提供导电高分子粉末；
3)将聚氨酯溶解于溶剂中，形成聚氨酯溶液；
4)向所述的聚氨酯溶液中加入导电高分子粉末、石墨烯和酸化碳纳米管，搅拌除泡，制得纺丝原液；
5)将所述纺丝原液进行湿法纺丝，得到初生纤维，所述初生纤维在水中进行溶剂置换后，骤冷，冷冻干燥，得到所述的特种电传感纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的酸化处理包括：将碳纳米管和强酸混合并在50～70℃下搅拌5～8小时；优选地，所述的强酸为硫酸和硝酸混合物；优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管；优选地，所述多壁碳纳米管管壁直径为5～18nm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述导电高分子包括聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种或两种以上；优选地，所述导电高分子粉末为微米级颗粒或纳米级颗粒；优选地，所述导电高分子粉末由包括如下步骤的方法制备：将聚苯胺粉末、十二烷基苯磺酸和二乙烯基苯混合后，在50～60℃下聚合0.5～1.5小时，然后在100～120℃下聚合0.5～1.5小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述聚氨酯为热塑性聚氨酯；优选地，所述的溶剂包括N-N二甲基甲酰胺，N-N二甲基乙酰胺，丁酮，环己酮，丙酮，乙酸乙酯和甲苯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述石墨烯的表面没有含氧官能团；优选地，步骤4)中，所述导电高分子粉末、石墨烯和酸化碳纳米管的最大直径均不超过所得到的特种电传感纤维直径的三分之一。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述纺丝原液的粘度为1～3000mPa.s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管总质量与聚氨酯质量的比在30％以下，且酸化碳纳米管在导电高分子粉末、石墨烯、酸化碳纳米管总质量的含量不低于33％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管质量比为(1～3)：(1～3)：(3～5)；优选地，所述的导电高分子、石墨烯、酸化碳纳米管和聚氨酯的质量比为(1～3)：(1～3)：(3～8)：(23～990)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)中，所述骤冷的冷却速率为1～10℃/秒，冷却至样品为冰状固体。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)中，所述冷冻干燥的温度为-100～-10℃，时间为24小时～240小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210102332.5A CN114507914B (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210102332.5A CN114507914B (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114507914A true CN114507914A (zh) | 2022-05-17 |
| CN114507914B CN114507914B (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=81549953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210102332.5A Active CN114507914B (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114507914B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586946A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种高强度石墨烯有序多孔纤维及其制备方法 |
| CN103031617A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-10 | 中原工学院 | 一种碳纳米管/聚氨酯/聚丙烯腈复合导电纤维及其制备方法 |
| CN103275525A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 天津大学 | 用于聚合物改性的纤维/碳纳米管导电网络的制备方法 |
| CN103603081A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-02-26 | 青岛大学 | 一种石墨烯增强聚合物多孔海绵纤维的制备方法 |
| CN105506780A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-20 | 山东佳星环保科技有限公司 | 一种石墨烯聚苯胺复合材料的制备方法 |
| WO2017191887A1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 습식 방사공정을 이용한 그래핀산화물/탄소나노튜브 복합섬유, 그래핀산화물/그래핀 복합섬유 또는 그래핀산화물/그래핀/탄소나노튜브 복합섬유의 제조 방법 |
| CN111227812A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 武汉纺织大学 | 一种全纤维基柔性传感器及其制备方法与应用 |
| WO2021114321A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种柔性导电纤维膜材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-01-27 CN CN202210102332.5A patent/CN114507914B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586946A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种高强度石墨烯有序多孔纤维及其制备方法 |
| CN103031617A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-10 | 中原工学院 | 一种碳纳米管/聚氨酯/聚丙烯腈复合导电纤维及其制备方法 |
| CN103275525A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 天津大学 | 用于聚合物改性的纤维/碳纳米管导电网络的制备方法 |
| CN103603081A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-02-26 | 青岛大学 | 一种石墨烯增强聚合物多孔海绵纤维的制备方法 |
| CN105506780A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-20 | 山东佳星环保科技有限公司 | 一种石墨烯聚苯胺复合材料的制备方法 |
| WO2017191887A1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 습식 방사공정을 이용한 그래핀산화물/탄소나노튜브 복합섬유, 그래핀산화물/그래핀 복합섬유 또는 그래핀산화물/그래핀/탄소나노튜브 복합섬유의 제조 방법 |
| WO2021114321A1 (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种柔性导电纤维膜材料及其制备方法 |
| CN111227812A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-05 | 武汉纺织大学 | 一种全纤维基柔性传感器及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114507914B (zh) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wei et al. | Conductive herringbone structure carbon nanotube/thermoplastic polyurethane porous foam tuned by epoxy for high performance flexible piezoresistive sensor | |
| Han et al. | Nanocellulose-templated assembly of polyaniline in natural rubber-based hybrid elastomers toward flexible electronic conductors | |
| Vigolo et al. | Improved structure and properties of single-wall carbon nanotube spun fibers | |
| WO2021114321A1 (zh) | 一种柔性导电纤维膜材料及其制备方法 | |
| Foroughi et al. | A reactive wet spinning approach to polypyrrole fibres | |
| CN101899723A (zh) | 制造具有高比例纳米管的传导性复合纤维的方法 | |
| Dong et al. | Ultra-highly stretchable and anisotropic SEBS/F127 fiber films equipped with an adaptive deformable carbon nanotube layer for dual-mode strain sensing | |
| Wang et al. | Facile production of natural silk nanofibers for electronic device applications | |
| KR20170121504A (ko) | 전계유도 습식 방사 공정을 이용한 그래핀산화물 섬유, 그래핀 섬유, 그래핀 또는 그래핀(산화물) 복합 섬유의 제조방법 | |
| KR101872720B1 (ko) | 고강도 단일벽 탄소나노튜브/고분자 복합체 필라멘트의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 고강도 단일벽 탄소나노튜브/고분자 복합체 필라멘트 | |
| KR101928911B1 (ko) | 전계유도 습식 방사 공정을 이용한 그래핀산화물 섬유, 그래핀 섬유, 그래핀 또는 그래핀(산화물) 복합 섬유의 제조방법 | |
| Liu et al. | Ultrafine formation of optically transparent polyacrylonitrile/polyacrylic acid nanofibre fibrils via electrospinning at high relative humidity | |
| Fu et al. | Conductive core-sheath calcium alginate/graphene composite fibers with polymeric ionic liquids as an intermediate | |
| Amini et al. | Morphological optimization of electrospun polyacrylamide/MWCNTs nanocomposite nanofibers using Taguchi’s experimental design | |
| CN113668088A (zh) | 一种SEBS/CNT/MXene复合导电橡胶纤维及其制备和应用 | |
| CN111334897A (zh) | 一种碳纳米基纤维、其制备方法及应用 | |
| CN111944167A (zh) | 一种导电水凝胶及其制备方法和应用 | |
| Cai et al. | Water-stable natural silk nanofibril composite films for electrical devices | |
| Jestin et al. | Wet spinning of CNT-based fibers | |
| KR101736080B1 (ko) | 전기 전도성 복합섬유의 제조방법 | |
| KR20170036558A (ko) | 도전성 복합체 및 이를 제조하기 위한 조성물과 그 제조 방법 | |
| Weng et al. | Development of hierarchical structured carbon nanotube‐nylon nanofiber mats | |
| CN114507914B (zh) | 一种通过湿法纺丝制备特种电传感纤维的方法 | |
| US20210047496A1 (en) | Graphene-Based Liquid Crystal Dispersion Liquid, Liquid Crystal Composite Elastic Fiber and Method for Preparing Same | |
| Lee et al. | Highly conductive and flexible chitosan based multi-wall carbon nanotube/polyurethane composite fibers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |