本发明专利技术公开了一种多功能电子织物及其制备方法，属于电热材料技术领域，其中多功能电子织物包括基底织物、还原层、导电层和保护层，基底织物为基底，还原层、导电层和保护层为复合层，基底织物上覆盖有还原层，还原层上覆盖有导电层，导电层上覆盖有保护层。该电子织物具有多功能性，较强的机械性能、电热性能、电磁屏蔽性能和较高的电热转换效率，可发射波长为4～20μm的远红外电磁波，允许外部物体被快速吸收和加热，而不会因散射或吸收而损失能量，在1.5V下，最大稳态温度可达到约120℃，在X波段下，其电磁屏蔽总效能能够达到35dB。其电磁屏蔽总效能能够达到35dB。其电磁屏蔽总效能能够达到35dB。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能电子织物及其制备方法
[0001]本专利技术涉及电热材料
，具体涉及一种多功能电子织物及其制备方法。
技术介绍
[0002]电热材料利用焦耳效应或电阻加热能够容易且可控地将电能转化为热能，因此在我们的生活中得到了广泛的应用。传统的电热材料是镍铬合金和铁铝合金，但是它们本身存在一些缺点，比如刚性大、加热效率低、制造工艺复杂繁琐、柔韧性差、成本高、易被酸碱腐蚀等。近年来，碳纳米管和石墨烯等碳纳米材料逐渐进入人们的视野，并得到了更多的应用。由于碳纳米材料具有优良的柔韧性、重量轻、稳定性好、导电性能高、电热转换效率高等特点，是电热材料的最佳候选材料之一。柔性电热材料的制备不仅需要导电填料，还需要选择基体作为支撑。
[0003]传统的电热材料使用热固性环氧树脂或其他聚合物作为基体，但这种类型的基材有很多缺点，如机械变形下的脆性，不能弯曲或变形，粘度过大导致分散性差，重复率低。当作为柔性可穿戴电磁屏蔽材料时，当一定频率的电磁波穿过屏蔽体时，它可以通过吸收，反射等方式来缩减电磁波对人体或电子元件的危害。传统的电磁屏蔽材料为金属基材料，主要借助了金属的导电性，但其易腐蚀、密度大、不可弯曲、加工困难等特性，大大限制了金属在电磁屏蔽领域的发展前景。同时由于金属柔韧性差，成本高，易被酸碱腐蚀等特点，大大降低了电磁屏蔽体的连续使用能力。
[0004]因此，如何提供一种多功能电子织物，使其表现出优异的机械性能、电热性能和电磁屏蔽性能，且具有较好的导电性能、较高的电热转换效率及良好的电磁屏蔽吸收效能，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]为此，本专利技术提供一种多功能电子织物及其制备方法，以解决现有技术中由于传统的电磁屏蔽材料柔韧性差，成本高，易被酸碱腐蚀而导致的降低了电磁屏蔽体的连续使用能力的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种多功能电子织物，包括基底织物、还原层、导电层和保护层，所述基底织物为基底，所述还原层、导电层和保护层为复合层，所述基底织物上覆盖有所述还原层，所述还原层上覆盖有所述导电层，所述导电层上覆盖有所述保护层。
[0008]进一步地，所述还原层通过共价键结合法和浸渍法覆盖结合到所述基底织物上；所述导电层通过共价键结合法、浸渍法及氧化还原法覆盖结合到所述还原层上；所述保护层通过共价键结合法和浸渍法覆盖结合到所述导电层上。
[0009]进一步地，所述基底织物为巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)，所述还原层为PDA@SWCNT黏附/吸附还原层，所述导电层为Ag
‑
NPs@SWCNT导电层，所述保护层为PDA@SWCNT保护层。
[0010]根据本专利技术的第二方面，提供了一种多功能电子织物的制备方法，用于制备上述任一项所述的多功能电子织物，包括以下步骤：
[0011]S1：制备PDA@SWCNT混合液，将巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)浸入到PDA@SWCNT混合液内进行机械搅拌，反应完全后，将巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)取出，清洗表面多余杂质烘干得到PDA@SWCNT/织物；
[0012]S2：配制银氨溶液，向银氨溶液中加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和单壁碳纳米管(SWCNT)，使用超声波分散仪对配制的分散液进行超声处理，得到银氨溶液分散的单壁碳纳米管；
[0013]S3：将步骤S1中制备的PDA@SWCNT/织物分别浸入由氯化亚锡(SnCl2)和盐酸(HCl)配制的敏化剂及由硝酸银(AgNO3)配制的活化剂进行敏化和活化反应；
[0014]S4：以步骤S2制得的银氨溶液分散的单壁碳纳米管作为氧化液，通过乙二醛和三乙醇胺配制还原液，将步骤S3中的复合织物分别连续多次浸入氧化液和还原液内，得到Ag
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NPs@SWCNT/PDA@SWCNT/织物；
[0015]S5：将步骤S4中的复合织物多次连续浸入PDA@SWCNT混合液内并取出烘干，使复合织物表面形成PDA@SWCNT保护层。
[0016]进一步地，所述步骤S1具体包括以下步骤：
[0017]S101：将单壁碳纳米管(SWCNT)与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以1:5的配比分散在去离子水中，在温度4℃、功率180
‑
200W条件下使用超声波分散仪超声90min，得到SWCNT分散液；
[0018]S102：将多巴胺(DA)与Tris盐酸缓冲液以4：3的配比分散在去离子水中，常温状态下机械搅拌24h，得到PDA分散液；
[0019]S103：将PDA分散液和SWCNT分散液以1：1的体积比进行混合并机械搅拌得到PDA@SWCNT混合液；
[0020]S104：将巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)在常温下浸入PDA@SWCNT混合液中机械搅拌15h得到PDA@SWCNT/织物。
[0021]进一步地，所述步骤S2中单壁碳纳米管(SWCNT)与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以1：5的配比加入银氨溶液中，在温度4℃、功率180
‑
200W条件下使用超声波分散仪超声90min，得到银氨溶液分散的SWCNT氧化液。
[0022]进一步地，所述步骤S3中配制敏化剂采用的氯化亚锡(SnCl2)的质量分数为0.8wt％，，盐酸(HCl)的质量分数为0.8wt％，加入适量的去离子水，敏化时间为30min；配制活化剂中采用的硝酸银(AgNO3)的浓度为0.08mol/L，活化时间为20min。
[0023]进一步地，所述步骤S4中配制还原液时，使用乙二醛溶液的浓度为20％，还原液中乙二醛溶液：去离子水：三乙醇胺的体积比为25：175：1；复合织物分别连续浸入氧化液和还原液的时间为5min，反应次数为5次。
[0024]进一步地，所述步骤S5中复合织物浸泡连续混合液时间为10min，浸泡总次数为3次，每次浸泡后使用真空干燥箱在温度40℃，真空条件下烘干。
[0025]进一步地，其中，单壁碳纳米管(SWCNT)，其纯度大于95wt％，外径为1～2nm，长度为5～30μm；多巴胺(DA)粉末AR级；硝酸银(AgNO3)AR级；巯基化涤纶织物(PET
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SH)使用无水乙醇和去离子水超声清洗并烘干后备用。
[0026]本专利技术具有如下优点：
[0027]1、利用聚多巴胺(PDA)的黏附性及其与巯基(
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SH)之间的迈克尔加成反应，使复合层在与基底材料结合的过程中具有共价键和非共价键两个不同的结合方式，同时PDA能够有效吸附Ag+，为导电层的制备提供了帮助。
[0028]2、通过引入混杂型单壁碳纳米管，使其中金属型碳纳米管与银纳米粒子形成串联形成第一导电网络，半导体型碳纳米管彼此之间可形成第二导电网络，因此电子织物的导电方式有两种，能够更致密，更均匀的构建导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能电子织物，其特征在于，包括基底织物、还原层、导电层和保护层，所述基底织物为基底，所述还原层、导电层和保护层为复合层，所述基底织物上覆盖有所述还原层，所述还原层上覆盖有所述导电层，所述导电层上覆盖有所述保护层。2.如权利要求1所述的多功能电子织物，其特征在于，所述还原层通过共价键结合法和浸渍法覆盖结合到所述基底织物上；所述导电层通过共价键结合法、浸渍法及氧化还原法覆盖结合到所述还原层上；所述保护层通过共价键结合法和浸渍法覆盖结合到所述导电层上。3.如权利要求1所述的多功能电子织物，其特征在于，所述基底织物为巯基化涤纶织物(PET
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SH)，所述还原层为PDA@SWCNT黏附/吸附还原层，所述导电层为Ag
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NPs@SWCNT导电层，所述保护层为PDA@SWCNT保护层。4.一种多功能电子织物的制备方法，用于制备如权利要求1
‑
3任一项所述的多功能电子织物，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备PDA@SWCNT混合液，将巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)浸入到PDA@SWCNT混合液内进行机械搅拌，反应完全后，将巯基化涤纶织物(PET
‑
SH)取出，清洗表面多余杂质烘干得到PDA@SWCNT/织物；S2：配制银氨溶液，向银氨溶液中加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和单壁碳纳米管(SWCNT)，使用超声波分散仪对配制的分散液进行超声处理，得到银氨溶液分散的单壁碳纳米管；S3：将步骤S1中制备的PDA@SWCNT/织物分别浸入由氯化亚锡(SnCl2)和盐酸(HCl)配制的敏化剂及由硝酸银(AgNO3)配制的活化剂进行敏化和活化反应；S4：以步骤S2制得的银氨溶液分散的单壁碳纳米管作为氧化液，通过乙二醛和三乙醇胺配制还原液，将步骤S3中的复合织物分别连续多次浸入氧化液和还原液内，得到Ag
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NPs@SWCNT/PDA@SWCNT/织物；S5：将步骤S4中的复合织物多次连续浸入PDA@SWCNT混合液内并取出烘干，使复合织物表面形成PDA@SWCNT保护层。5.如权利要求4所述的多功能电子织物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：S101：将单...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿宏章，李同宇，耿文浩，田云华，刘宇新，王鹤，
申请(专利权)人：天津富勤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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