一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维及其制备方法。本发明专利技术从内到外依次包含纤维基层、多巴胺活化层、第一导电涂层、稳定层、第二导电涂层。稳定层与第一导电涂层以化学键接的方式连接，与第二导电涂层以物理方式连接。不仅起到了稳定第一导电涂层的作用，还使得第一与第二导电涂层形成了更加连贯的导电网络。本发明专利技术以硅烷偶联剂作为导电层稳定剂，将氧化石墨烯和纤维表面通过化学键接的方式连接起来，大大增加了导电层的稳定性。该保护层又引入了新的极性基团，可以继续与氧化石墨烯发生物理作用，对于提升导电通路的连贯性起到了积极作用。

A kind of conductive fiber with high stability and electrolyte corrosion resistance and its preparation method

The invention discloses a conductive fiber with high stability and electrolyte corrosion resistance and a preparation method thereof. The invention comprises a fiber base layer, a dopamine activation layer, a first conductive coating, a stable layer and a second conductive coating from inside to outside. The stable layer is chemically bonded with the first conductive coating and physically connected with the second conductive coating. It not only stabilizes the first conductive coatings, but also makes the first and second conductive coatings form a more coherent conductive network. In the present invention, silane coupling agent is used as a conductive layer stabilizer to connect graphene oxide and fiber surface by chemical bonding, which greatly increases the stability of the conductive layer. The protective layer also introduces new polar groups, which can continue to physically interact with graphene oxide and play a positive role in improving the coherence of conductive pathways.

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维及其制备方法
本专利技术属于纤维领域，尤其是涉及了一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维及其制备方法。
技术介绍
导电纤维指表面电阻低于107Ω/cm的纤维。因其具有良好的导电性能，在工业、日常生活等领域中能够减少静电的负面影响，从而达到提高生产效率，提升人们生活质量的目的。抗静电织物和抗电磁波辐射的导电织物是现在导电纤维制备成型后的主要用途，日后将会在更多领域展现导电纤维的魅力。目前导电纤维的制备主要采用的是表面涂覆方法，该方法将导电物质(金属、导电聚合物、碳材料等)通过物理或化学方法涂覆到纤维表面形成导电层，最终达到导电的目的。申请号为CN201610056257的中国专利技术专利提供了一种抗菌导电棉纤维的制备方法。首先对短纤进行处理，然后加入硝酸银-氨水溶液活化，最后进行化学镀银，镀银后进行高温固化处理。申请号为CN201310421802的中国专利技术专利提供了一种表面抗静电涤纶织物的简易制造方法。对涤纶织物进行清洗、脱水、烘干、辐射照射、浸渍，最终使得噻吩在纤维表面聚合得到表面聚噻吩的导电纤维。申请号为CN201410554360的中国专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维，其特征在于从内到外依次包含纤维基层、多巴胺活化层、第一导电涂层、稳定层、第二导电涂层；其中纤维基层主要成分为不导电纤维聚合物，多巴胺活化层主要成分为多巴胺类活化物质，第一导电涂层和第二导电涂层的主要成分为氧化石墨烯，稳定层主要成分为硅烷偶联剂；稳定层与第一导电涂层以化学键接的方式连接，与第二导电涂层以物理方式连接，使得第一与第二导电涂层形成连贯的导电网络；所述的高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维，表面Si含量为4～10wt％，N含量为1～5wt％，C含量为70～80wt％，表面电阻为107～102Ω/cm；所述的高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维的表面电阻率在依...

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维，其特征在于从内到外依次包含纤维基层、多巴胺活化层、第一导电涂层、稳定层、第二导电涂层；其中纤维基层主要成分为不导电纤维聚合物，多巴胺活化层主要成分为多巴胺类活化物质，第一导电涂层和第二导电涂层的主要成分为氧化石墨烯，稳定层主要成分为硅烷偶联剂；稳定层与第一导电涂层以化学键接的方式连接，与第二导电涂层以物理方式连接，使得第一与第二导电涂层形成连贯的导电网络；所述的高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维，表面Si含量为4～10wt％，N含量为1～5wt％，C含量为70～80wt％，表面电阻为107～102Ω/cm；所述的高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维的表面电阻率在依照GB/T3921.3标准洗涤50次后表面电阻增加值为10～50％；60℃时下浓度为5mol/L的NaCl/水强电解质溶液中，洗涤10次，每次1h后，表面电阻相比于未处理时增加值为10～200％。2.一种高稳定性、耐电解质腐蚀导电纤维的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤是：步骤1、纤维的清洗以及纤维进行多巴胺活化；步骤2、氧化石墨烯分散液的配制：常温下将氧化石墨烯粉末加入到分散液中，先机械搅拌30～120min，搅拌速度为300～1000r/min，再在冰水浴中超声处理40～60min，再加入适量的酸溶液，得到均匀稳定的氧化石墨烯粉末分散液；所述的氧化石墨烯在分散液中以单独的片状或堆叠状形式存在，氧化石墨烯在分散液中的片层层数为1～20层，其在分散液中的尺寸与纤维直径存在如下关系：0.1πd≤L≤πd；步骤3、第一次氧化石墨烯涂层的涂覆：将步骤1得到的活化纤维浸入到步骤2得到的氧化石墨烯分散液中，浸泡0.1～0.5h，浸泡温度为20～40℃；然后将纤维洗涤干燥，重复此浸渍过程多次，得到氧化石墨烯涂覆纤维；步骤4、稳定层的涂覆：将步骤3得到的纤维浸入到硅烷偶联剂/去离子水/无水乙醇混合溶液中，反应4～8h，反应温度为40～100℃，后将纤维洗涤干燥，得到稳定层涂覆后的导电纤维；步骤5、氧化石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王魁，陈鹏，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33