[发明专利]一种新型聚乳酸/纳米金导电纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型聚乳酸/纳米金导电纤维及其制备方法，具体操作步骤为：(1)将PVP、乙二酸和氨水混合均匀后，加热至90‑100℃得到基础溶液，然后缓慢滴加金的前驱体溶液，加热搅拌，得到含纳米金的溶胶；(2)将含纳米金的溶胶与干燥的聚乳酸粉末置于HFIP溶液中，密封与恒温水浴中振荡，完全溶解得到纺丝液；(3)将纺丝液倒入贮液器中，在接收板到喷丝口的距离为12‑20cm时，将喷丝口与接收板间的电压升至15‑25KV，以0.01‑0.05ml/min的速度挤压贮液器，在接收板上得到聚乳酸/纳米金导电纤维。本发明制备的聚乳酸/纳米金导电纤维为微纳米级，其生产方法简便，制备的导电聚乳酸纤维的导电性能优异，还具备优异的抗菌和催化性能，附加值高，可用于多种领域。

技术领域：

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种新型聚乳酸/纳米金导电纤维及其制备方法。

背景技术：

导电聚合物是一类具有共轭链结构、氧化或者还原掺杂后具有导电性的聚合物，常见的导电聚合物有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚对苯、聚对苯撑乙烯、聚苯胺等。导电聚合物与传统的导电材料如金属、石墨及炭黑相比，导电聚合物具有导电性能可调剂等优点，导电聚合物的突出优点是既具有金属和无机半导体的电学和光学特性，有具有有机聚合物柔韧的机械性能和可加工性，还具有电化学氧化还原活性，可以在众多领域得到应用。

聚乳酸PLA是以玉米、木薯等农作物作为原料，经过微生物发酵、提取制得乳酸，再经精制、脱水低聚、聚合而成。聚乳酸PLA具有优异的生物降解性能，能在1年内被土壤中的微生物完全降解为二氧化碳和水，对环境不会产生负担，而且聚乳酸PLA属于脂肪族聚酯类，因此具有良好的机械加工性能和塑模性能。因此基于聚乳酸PLA的该种特殊性能，以聚乳酸为基底的导电高分子复合纤维已经受到越来越多的关注。

中国专利CN 102943315B(公开日2013.2.24)公开的一种聚乳酸导电纤维及其制备方法，将干燥的PLA、聚(醋酸乙烯酯-co-乙烯醇)和导电填料预混后共混造粒，得到PLA导电母粒，然后经熔融纺丝牵伸得到PLA导电纤维。中国专利CN 103233358B(公开日2013.8.7)公开的一种聚乳酸/银复合导电纤维的制备防范，将增塑聚乙烯醇切片与聚乳酸切片经常规的熔融纺丝技术得到聚乙烯醇/聚乳酸共混纤维，再用水将其中的聚乙烯醇去除，得到聚乳酸多孔纤维，最后将聚乳酸多孔纤维置于硝酸银溶液中浸泡，紫外线辐射后得到聚乳酸/银复合导电纤维。中国专利CN 1032443563A(公开日2013.8.14)公开的一种聚乳酸/聚苯胺复合导电纤维的制备方法，将增塑聚乙烯醇切片与聚乳酸切片经常规的熔融纺丝技术得到聚乙烯醇/聚乳酸共混纤维，再用水将其中的聚乙烯醇去除，得到聚乳酸多孔纤维，然后将苯胺单体计入到酸性水溶液中，搅拌均匀后浸入聚乳酸多孔纤维，最后加入溶有氧化剂的酸性水溶液，反应得到聚乳酸/聚苯胺复合导电纤维。

由上述现有技术可知，目前基于聚乳酸制备的导电纤维多是采用熔融纺丝技术结合银离子、聚苯胺、炭黑、石墨烯等导电填料得到的聚乳酸导电纤维，生产效率高，但是容易对环境造成污染。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种新型聚乳酸/纳米金导电纤维及其制备方法，通过静电方式技术将纳米金的溶胶与聚乳酸相结合，得到聚乳酸/纳米金导电纤维。该制备方法与目前的熔融法制备聚乳酸导电纤维相比更为简便，纳米金的使用量少，纤维的导电率好。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种新型聚乳酸/纳米金导电纤维，其特征在于，所述聚乳酸/纳米金导电纤维的组分，按重量份计，包括：PLA 80-100份和纳米金3-8份。

优选地，所述PLA的粘均分子量为40000-100000。

本发明还提供一种聚乳酸/纳米金导电纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：