The invention relates to the field of intelligent materials, and discloses a preparation method of thermosensitive variable resistance conductive fibers. The thermosensitive fibers are prepared by solution mixing method, in which polyvinyl alcohol and chitosan are used as components of the spinning solution of thermosensitive fibers, and graphene is used as conductive material to obtain a thermosensitive variable resistance conductive fibers. The temperature-sensitive variable resistance conductive fiber can be applied to medical heating monitoring, human thermal data monitoring and analysis of intelligent wearable equipment, heating monitoring of heat source devices, water temperature monitoring of tropical fish farming, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种温敏性可变电阻导电纤维的制备方法
本专利技术涉及智能材料领域,尤其涉及一种温敏性可变电阻导电纤维的制备方法。
技术介绍
智能材料是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。科学家预言,智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。纤维用途广泛,可织成细线、线头和麻绳,造纸或织毡时还可以织成纤维层;同时也常用来制造其他物料,及与其他物料共同组成复合材料,在人类生活中具有极大的用途。石墨烯是一类新的碳二维纳米轻质材料,具有独特的单原子层二维晶体结构,大量的研究结果表明石墨烯具有已知材料最高的强度,大的比表面积比,优异的导电性和导热性等优异的性质,这些优异的性质也决定了它在诸如复合材料,电子器件,太阳能等诸多领域有着广泛的应用前景。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键,并有如下的特点:碳原子有4个价电子,其中3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键,新形成的π键呈半填满状态。研究证实,石墨烯中碳原子的配位数为3,每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米,键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外,每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似 ...
【技术保护点】
1.一种温敏性可变电阻导电纤维的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)聚乙烯醇水溶液的配制:取聚乙烯醇添加到去离子水中,在65‑75℃油浴环境中机械搅拌2‑4h使白色的聚乙烯醇粉末完全溶解后静置,带泡沫完全消去后,得到澄清透明的聚乙烯醇水溶液,待用;(2)球磨法制备石墨烯:在球磨罐中加入石墨粉和湿介质进行球磨,旋转托盘转速为2800‑3200rpm,球磨时间为40‑50h,开罐取出石墨烯加入盐酸清洗除去产物中多余杂质,在用去离子水洗净,冷冻干燥,得到石墨烯;(3)壳聚糖溶液的制备:称取壳聚糖加入到冰醋酸/去离子水混合溶剂中,充分搅拌,待壳聚糖完全溶于混合溶剂后静置,静置5‑7h后观察溶液中是否存在气泡,待气泡完全排尽后,得到充分溶解的壳聚糖溶液;(4)水性导电溶液的配制:将石墨烯添加到冰醋酸/去离子水混合溶剂中,超声分散,得到水性导电溶液,待用;(5)凝固浴溶液的配制:将粉末状的氢氧化钠充分研磨溶于去离子水中,充分搅拌充,配成浓度为1‑3wt%的凝固浴溶液,待用;(6)交联剂溶液的配制:将20‑30wt%的戊二醛溶液,稀释配成体积分数为2‑3%的交联剂溶液,待用;(7)温敏性可变电阻 ...
【技术特征摘要】
1.一种温敏性可变电阻导电纤维的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)聚乙烯醇水溶液的配制:取聚乙烯醇添加到去离子水中,在65-75℃油浴环境中机械搅拌2-4h使白色的聚乙烯醇粉末完全溶解后静置,带泡沫完全消去后,得到澄清透明的聚乙烯醇水溶液,待用;(2)球磨法制备石墨烯:在球磨罐中加入石墨粉和湿介质进行球磨,旋转托盘转速为2800-3200rpm,球磨时间为40-50h,开罐取出石墨烯加入盐酸清洗除去产物中多余杂质,在用去离子水洗净,冷冻干燥,得到石墨烯;(3)壳聚糖溶液的制备:称取壳聚糖加入到冰醋酸/去离子水混合溶剂中,充分搅拌,待壳聚糖完全溶于混合溶剂后静置,静置5-7h后观察溶液中是否存在气泡,待气泡完全排尽后,得到充分溶解的壳聚糖溶液;(4)水性导电溶液的配制:将石墨烯添加到冰醋酸/去离子水混合溶剂中,超声分散,得到水性导电溶液,待用;(5)凝固浴溶液的配制:将粉末状的氢氧化钠充分研磨溶于去离子水中,充分搅拌充,配成浓度为1-3wt%的凝固浴溶液,待用;(6)交联剂溶液的配制:将20-30wt%的戊二醛溶液,稀释配成体积分数为2-3%的交联剂溶液,待用;(7)温敏性可变电阻导电纤维的制备:将聚乙烯醇水溶液和壳聚糖溶液、水性导电溶液混合,搅拌均匀,超声分散,得到混合均一的纺丝原液,将纺丝原液倒入湿法纺丝器中,速度与力度均一地挤入凝固浴溶液中,在凝固浴中放置2-3h后,捞出,再...
【专利技术属性】
技术研发人员:万军民,帅卢屹峥,胡智文,王秉,彭志勤,
申请(专利权)人:浙江理工大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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