CN116219573B 高性能柔性碳纳米管导电复合纤维及其制备方法 （江南大学）

高性能柔性碳纳米管导电复合纤维及其制本申请关于一种高性能柔性碳纳米管导电申请基于动态键合协同强化策略的湿纺纺丝工优势，将碳纳米管或其衍生物反应基团和TPU端一步分别通过碳纳米管或其衍生物化学交联和TPU端基物理交联构建分子项链交联多维导电网管或其衍生物和二维石墨烯或其衍生物有机紧2S2、将多巴胺或其衍生物和Tris缓冲液加入到DMF溶液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌S4、将碳纳米管或其衍生物、石墨烯或其衍生物S6、将所述碳纳米管或其衍生物混合导电纺丝化碳纳米管、CNTs_DMPA中的一种；所述石墨烯或其衍生物包括氧化石墨烯、羧基化石墨所述DMF的质量体积浓度为20_600m所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为200_950rpm，搅拌时间为4_所述DMF的质量体积浓度为20_600m所述将多巴胺或其衍生物和Tris缓冲液加入到DMF溶液中后的溶液pH为所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为150_850rpm，搅拌时间为15_所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为250_850rpm，搅拌时间为6_所述多巴胺或其衍生物混合溶液中所述多巴胺或其衍生物的浓度为0.5_16.5mol/L、3所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为250_650rpm，搅拌时间为2_所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为100_600rpm，搅拌时间为6_所述湿法纺丝的纺丝速率为0.5_10.5所述热定型处理的温度为60℃;所述将热定型处理后的纤维缠绕到匀速旋转的热辊上进行收集和干燥中的干燥温度8.一种高性能柔性碳纳米管导电复合纤维权利要求1至7任一所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法制备得到。4备出碳纳米管纤维，例如：法国波尔多第一大学的Poulin研究组将碳纳米管分散在含有1.0％的十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液中，然后在PVA凝固浴中采用湿法纺丝法制备出碳聚合物，碳纳米管纤维中高比例的PVA会降低纤维的导电性(Vigolo,B.；Pénicaud,A.；Fiber_ShapedStrainSensorwithPorousStructureforHumanMotionMonitoring.Compos.Sci.Technol.2018,5湿法纺丝，使用注射泵将所述碳纳米管或其衍生物混合导电纺丝溶液挤出至DMF水性凝固6[0026]所述多巴胺或其衍生物混合溶液中所述多巴胺或其衍生物的浓度为0.5_[0028]所述碳纳米管或其衍生物、石墨烯或其衍生物和银粉末的浓度分别为0.2_[0040]所述将热定型处理后的纤维缠绕到匀速旋转的热辊上进行收集和干燥中的干燥柔性碳纳米管导电复合纤维由上述高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法制备得[0043](1)本申请基于动态键合协同强化策略的湿纺纺丝工艺，充分利用碳纳米管或其衍生物易于功能化的优势，将碳纳米管或其衍生物反应基团和TPU端基同时引入多巴胺或其衍生物分子项链结构，进一步分别通过碳纳米管或其衍生物化学交联和TPU端基物理交7机械插锁结构的碳纳米管或其衍生物和石墨烯或其衍生物与银纳米粒子之间的三维导电[0044](2)本申请采用湿纺纺丝的方法制备的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维与现有[0045](3)本申请的制备方法制备得到的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的拉伸强度次水洗之后，电导率在1845_1879S/cm之内。另外，碳纳米管导电复合纤维0_50％、50_表明了碳纳米管导电复合纤维在不同应变下[0047]图1示出了本申请一个示例性实施例提供的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的[0048]图2示出了本申请一个示例性实施例提供的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的[0049]图3示出了CNTs_DMPA1导电复合材料与端基交联聚多巴胺2分子项链结构的TPU3述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由8[0058]羧基化CNTs，将碳纳米管放入浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中进行刻蚀超声处理[0059]图1示出了本申请一个示例性实施例提供的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的[0061]在本实施例步骤S1中，TPU的含量为0.2_18.2g/L；DMF的质量体积浓度为20_和Tris缓冲液加入到DMF溶液中后的溶液PH为8_10；恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60[0065]在本实施例步骤S3中，恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为250_[0069]在本实施例步骤S5中，恒温磁力搅拌器的恒温温度为40_60℃,搅拌速度为100_9型处理后的纤维缠绕到匀速旋转的热辊上进行收集和干燥中的干燥温度为25_45℃、干燥[0072]图2示出了本申请一个示例性实施例提供的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的管或其衍生物易于功能化的优势，将碳纳米管或其衍生物反应基团和TPU端基同时引入多巴胺或其衍生物分子项链结构，进一步分别通过碳纳米管或其衍生物化学交联和TPU端基[0074]为了更好的理解本申请，下面利用一个具体实施例对本申请作更进一步的说3.5mol/L和2mol/L；恒温磁力搅拌器纤维缠绕到匀速旋转的热辊上进行收集和干燥，得到如图2所示的高性能柔性碳纳米管导[0092]配置浓度为30mg/mL的LAA溶液，将其缓慢倒入浓度为30mg/mL的氧化石墨烯溶液[0095]室温下采用深圳三思纵横科技股份有限公司的UTM2203型伺服控制万能试验机对L为试样拉伸后的长度(mm)。应用(例如超灵敏的皮肤)而言，传感响应相对于施加应变的变化量决定了传感器的灵敏[0112]参照文献(DcaB,XueB,JpaB,etal.InsituhydrothermalgrowthofCuNPsonknittedfabricsthroughpolydopaminetemplates[0114]图3示出了CNTs_DMPA1导电复合材料与端基交联聚多巴胺2分子项链结构的TPU3链交联多重导电网络结构是指：一方面