一种超疏水镀铜导电织物的制备方法技术

本发明专利技术涉及纺织品整理技术领域，具体涉及一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，包括以下步骤：(1)织物的碱处理。(2)织物表面在吡咯单体中的浸渍

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水镀铜导电织物的制备方法


[0001]本专利技术涉及纺织品整理
，具体涉及一种超疏水镀铜导电织物的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，可穿戴电子设备在人体运动、健康检测、人工智能和电子皮肤等领域取得了很大的进展。基于其不同的传感机制，可穿戴压力传感器主要分为电容、压电、压阻和摩擦电机制。其中，压阻式传感器因制造简单、易于集成和良好的传感性能而引起了人们极大的关注。为了满足这些要求，弹性聚合物基体如热塑性聚氨酯、聚二甲基硅氧烷和橡胶等材料已被广泛研究，然而，由于制备弹性基体过程较为复杂，而且柔性体的力学性能以及柔软度难以调控，因此，在实际应用于人体表面中存在一定问题，如透气性差、皮肤亲和性不好等。织物因卓越的柔韧性、良好的透气性、多样的组织结构和多样的材料组成而被视为理想的基底，促进了织物传感器的快速发展。
[0003]目前，常用的导电材料有金属纳米材料、导电聚合物和碳基纳米材料(例如炭黑、碳纳米管、石墨烯)等。在这些材料中，导电聚合物具有独特的优点，其中，聚吡咯因优异的物理和化学性能，及结构可调、环境稳定、制备方法简单等特点，而被视为一种理想可调控的导电材料。金属铜由于具有良好的导电性和抗菌性能，相对于碳纳米管、石墨烯、银等材料，其价格低廉，而且还可以通过化学层积方法与织物相结合。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种超疏水镀铜导电织物的制备方法。此超疏水镀铜导电织物具有优越的疏水性、抗菌性能以及电加热性能，可在潮湿、酸性和碱性的环境条件下使用，导电材料的电阻不会由于吸收水分而发生明显的变化，可广泛用于穿戴高灵敏度柔性压力传感器、人体运动检测以及压力检测，具有很大的应用前景。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将织物先置于氢氧化钠溶液中并加热，然后再置于有机溶液中浸泡，最后洗涤干燥；
[0008](2)将步骤(1)处理好的织物浸渍于吡咯乙醇溶液中，滴入FeCl3溶液发生聚合反应，反应完成后洗涤干燥，得到聚吡咯织物；然后再将聚吡咯织物浸泡在硝酸银溶液中，浸泡完成后再次洗涤干燥，得到活化的聚吡咯导电织物；
[0009](3)将活化的聚吡咯导电织物浸泡在化学镀液里加热反应，干燥后得到聚吡咯/铜导电织物；
[0010](4)将聚吡咯/铜导电织物浸泡在PDMS溶液里加热反应，干燥后即得超疏水镀铜导电织物。
[0011]优选地，所述步骤(1)中，织物为棉织物、无纺布织物和氨纶织物中的任意一种或几种，织物的尺寸均为2
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4cm，氢氧化钠溶液的体积为100mL，氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L～2mol/L。
[0012]优选地，所述步骤(1)中，加热温度为60～80℃，加热时间为1～2h，浸泡时间为30min，洗涤是用去离子水洗涤，干燥是在60～80℃下真空干燥0.5～3h。
[0013]优选地，所述步骤(1)中，有机溶液为正己烷、丙酮、乙醇、异丙醇中的一种或者几种，有机溶液的体积为100mL。
[0014]优选地，所述步骤(2)中，浸渍时间与浸泡时间均为1～3h，两次洗涤均是用去离子水洗涤，两次干燥均是自然干燥，聚合反应的反应时间为1～6h。
[0015]优选地，所述步骤(2)中，吡咯乙醇溶液的体积为100mL，吡咯乙醇溶液的浓度为0.5～5mol/L，FeCl3溶液是以吡咯与FeCl3的摩尔比为1∶2～3作基准而配制，硝酸银溶液的浓度为1g/L～3g/L。
[0016]优选地，所述步骤(3)中，化学镀液的体积为30～100mL，化学镀液的成分包括：硫酸铜、硼酸、酒石酸钾钠、氢氧化钠、甲醛，其中，甲醛的浓度为10g/L～30g/L，硼酸的浓度为1g/L～3g/L，氢氧化钠的浓度为5g/L～20g/L，硫酸铜和酒石酸钾钠的质量比例为1:3～1:6。
[0017]优选地，所述步骤(3)中，加热温度为30～70℃，加热时间为10～60min，干燥是在室温下自然晾干。
[0018]优选地，所述步骤(4)中，PDMS溶液的体积为30～100mL，PDMS溶液的浓度为1～5w％，PDMS溶液的溶剂是无水乙醇、正己烷、异丙醇中的一种或者几种。
[0019]优选地，所述步骤(4)中，加热温度为30～60℃，加热时间为30～60min，干燥是在室温下真空干燥0.5～3h。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]1、本制备过程采用浸渍
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原位聚合法，将吡咯充分吸收在织物后，再进行氧化反应，可充分利用吡咯单体，减少原料上的损耗，并且有利于在织物表面形成均匀的聚吡咯层。
[0022]2、聚吡咯织物作为化学镀铜的基材，可提高化学镀铜的稳定性，而且镀铜过程中采用硝酸银对织物进行活化，相比传统化学镀铜工艺较绿色化。
[0023]3、整个制备过程操作简单，有利于大规模生产。
[0024]4、制备得到的超疏水镀铜导电织物具有超疏水性能和高导电性能，可以用于传感器、抗菌以及柔性电容领域。
附图说明
[0025]利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0026]图1为本专利技术制备超疏水镀铜导电织物的流程图。
[0027]图2为空白织物和本专利技术实施例1制备得到的聚吡咯织物与超疏水镀铜导电织物的实例照。
[0028]图3为本专利技术实施例1制备得到的超疏水镀铜导电织物的电镜图。
[0029]图4为本专利技术实施例1
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6在不同反应时间下制备得到的聚吡咯/铜导电织物的导电性能对比图。
[0030]图5为本专利技术实施例2
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4制备得到的聚吡咯织物在不同溶液中进行掺杂后与实施例1制备得到的聚吡咯织物、聚吡咯/铜导电织物、超疏水镀铜导电织物的导电性能对比图。
[0031]图6为本专利技术实施例1制备得到的聚吡咯/铜导电织物的导电性能展示图(3V电压下LED灯的通电情况)。
[0032]图7为本专利技术实施例1
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6制备得到的超疏水镀铜导电织物的疏水情况图。
[0033]图8为本专利技术实施例1制备得到的超疏水镀铜导电织物的疏水性能以及自清洁能力效果图。
[0034]图9为本专利技术实施例5制备得到的超疏水镀铜导电织物在用作压力传感装置时的示意图以及实物照片。
[0035]图10为本专利技术实施例5制备得到的超疏水镀铜导电织物在用作压力传感装置时不同压力下的响应循环情况图。
[0036]图11为本专利技术实施例5和6制备得到的超疏水镀铜导电织物的演示性能结果图(左：指尖按压的动态电流图，右：手指弯曲传感的动态电流图)。
具体实施方式
[0037]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将织物先置于氢氧化钠溶液中并加热，然后再置于有机溶液中浸泡，最后洗涤干燥；(2)将步骤(1)处理好的织物浸渍于吡咯乙醇溶液中，滴入FeCl3溶液发生聚合反应，反应完成后洗涤干燥，得到聚吡咯织物；然后再将聚吡咯织物浸泡在硝酸银溶液中，浸泡完成后再次洗涤干燥，得到活化的聚吡咯导电织物；(3)将活化的聚吡咯导电织物浸泡在化学镀液里加热反应，干燥后得到聚吡咯/铜导电织物；(4)将聚吡咯/铜导电织物浸泡在PDMS溶液里加热反应，干燥后即得超疏水镀铜导电织物。2.根据权利要求1所述的一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，织物为棉织物、无纺布织物和氨纶织物中的任意一种或几种，织物的尺寸均为2
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4cm，氢氧化钠溶液的体积为100mL，氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L～2mol/L。3.根据权利要求1所述的一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，加热温度为60～80℃，加热时间为1～2h，浸泡时间为30min，洗涤是用去离子水洗涤，干燥是在60～80℃下真空干燥0.5～3h。4.根据权利要求1所述的一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，有机溶液为正己烷、丙酮、乙醇、异丙醇中的一种或者几种，有机溶液的体积为100mL。5.根据权利要求1所述的一种超疏水镀铜导电织物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，浸渍时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛桃嫣，李昌裔，李桂晴，林楚燕，李旻，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：