[发明专利]一种涂覆温敏改性石墨烯的导电纤维的制备方法

摘要

本发明涉及智能材料领域，公开了一种涂覆温敏改性石墨烯的导电纤维的制备方法。本发明通过湿法纺丝，制得壳聚糖纤维。将纺出的壳聚糖纤维表面包覆了一层均匀的连接相预聚硅橡胶，再利用温敏改性石墨烯在温度条件的刺激下发生相转变的特性，在纤维表面涂覆了一层均匀的、稳定的温敏石墨烯层，室温晾干。本发明制备工艺简单，环境友好，节能高效，所得导电纤维导电性能好，并且具备优异的温敏可变电阻性，随着温度的变化，超过相转变温度，电阻发生急剧的变化的同时还具有较好的韧性，和柔性。

主权项

1.一种涂覆温敏改性石墨烯的导电纤维的制备方法，其特征在于，以g、ml计，包括以下步骤：步骤1)、壳聚糖溶液的制备：将0.6‑0.8g壳聚糖加入到体积浓度为1‑3%的冰醋酸水溶液中，充分搅拌，静置4‑8h后观察溶液中是否存在气泡，待气泡完全排尽后，得到的壳聚糖醋酸溶液；步骤2)、制备氧化石墨烯胶液：将0.1‑0.3g氧化石墨烯粉末超声分散于水中，得到氧化石墨烯胶液；步骤3)、改性氧化石墨烯接枝聚异丙基丙烯酰胺：相氧化石墨烯胶液中添加9‑10g三羟甲基氨基甲烷，使得氧化石墨烯平面上的环氧基开环，在室温下反应10‑14h，反应完成后再加入3‑5ml的2‑溴‑2‑甲基丙酰氯，使氧化石墨烯改性为平面上具有可反应性的卤素基团；最后采用单电子转移活性自由基聚合的方法，将总计0.5‑0.6g的聚异丙基丙烯酰胺接枝到氧化石墨烯上，得到温敏改性氧化石墨烯，进行干燥；步骤4)、温敏改性氧化石墨烯的还原：将温敏改性氧化石墨烯和90‑110ml去离子水混合，超声分散，用3‑7wt%的碳酸钠溶液将pH调节至8‑10，得到分散液，再将1.5‑2.5g的硼氢化钠配成溶液后加入分散液中，在55‑65℃条件下搅拌20‑30h，待分散液从黄褐色变为黑色，趁热抽滤，滤饼依次以去离子水和无水乙醇洗涤，置于55‑65℃下真空干燥10‑15h，得到温敏改性石墨烯；步骤5)、制备壳聚糖纤维：将壳聚糖醋酸溶液倒入湿法纺丝机中进行湿法纺丝，放出粗细均匀的壳聚糖纤维置于凝固浴中2‑4h，凝固浴为氢氧化钠溶液，然后捞出自然风干；步骤6)、将道康宁184硅橡胶的A剂与B剂按质量比8‑12:1进行复配，置于55‑65℃的烘箱中预聚合20‑30min，得到预聚合的184硅橡胶；步骤7)、将所得壳聚糖纤维，浸没于经预聚合后的184硅橡胶中，使得纤维表面被完全包覆并具备粘性，得到经预聚合184硅橡胶包覆的壳聚糖纤维；步骤8)、将温敏改性石墨烯均匀分散于10‑20℃的去离子水中，添加经预聚合184硅橡胶包覆的壳聚糖纤维，再升温至50‑60℃，温敏改性石墨烯析出并均匀包覆于纤维表面，制得成品。