一种导电织物及其制备方法技术

本发明专利技术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，本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种导电织物及其制备方法
本专利技术涉及导电材料，更具体地，涉及一种导电织物及其制备方法。
技术介绍
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。专利技术内容本专利技术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，根据本专利技术的一个方面，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Ga75.5In24.5、Bi31.6In48.8Sn19.6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，液态金本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：董仕晋，于洋，刘静，白安洋，马少宇，汪海波，王召，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11