电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及柔性电子技术领域，具体提供一种电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维及其制备方法。导电纤维包括芯层和鞘层，所述芯层为液态金属

【技术实现步骤摘要】
电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性电子
，尤其涉及一种电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技快速发展和复杂工作环境需要，人们对电子产品在可穿戴性、柔韧性以及舒适性等方面需求越来越高。可拉伸电子导体作为智能可穿戴电子产品的重要组成部件，对轻量化、高导电性、高可拉伸性、尤其是电阻随拉伸应变的敏感性出了更高的要求，使得柔性可穿戴电子产品在电子皮肤、智能织品、健康监测、柔性传感器应用成为可能。传统的商用导线由于使用刚性金属作为导体而无法满足上述需求，因此，开发对拉伸应变不敏感，不会限制人体活动的柔性可拉伸导体吸引了更多研究者的兴趣。
[0003]当前，利用3,4
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乙烯二氧噻吩单体(PEDOT)或石墨烯为导电材料的导电纤维初始电阻较大，工艺复杂，使用过程中会产生较高的能量损耗。与有机导电材料不同，新兴的液态金属具有与金属类似的高导电性，同时具有良好的流动性、导热性以及生物安全性，人体直接接触液态金属也不会对健康产生影响。然而，目前利用液态金属制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于，包括：芯层和鞘层，所述鞘层通过同轴湿法纺丝方法紧密包裹在芯层外部；所述芯层为液态金属
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柔性聚合物前体，所述鞘层为柔性绝缘封装层。2.根据权利要求1所述的电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于，所述导电纤维是由下述方法制备的：S1、制备液态金属
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柔性聚合物前体：将高分子化合物溶于溶剂中充分搅拌，再加入液态金属，利用物理方法将所述液态金属分散，制得液态金属分散液；离心，去除上清液，用酒精清洗、过滤，得到液态金属颗粒；将液态金属颗粒加入至柔性聚合物溶液中，充分搅拌、混匀，得到液态金属
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柔性聚合物前体；S2、制备柔性绝缘封装层溶液：将弹性体聚合物加入至有机溶剂，在50～70℃下密封磁力搅拌至形成均一溶液，即为柔性绝缘封装层溶液；S3、制备液态金属导电纤维前体：通过同轴湿法纺丝方法将液态金属
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柔性聚合物前体与柔性绝缘封装层溶液同时挤出，形成芯层与鞘层，通过凝固浴固化，收集固化的纤维；在70～90℃下加热5～10h，使芯层完全固化、鞘层中的有机溶剂完全挥发，得到液态金属导电纤维前体；S4、以水作为介质超声激活步骤S3中得到的液态金属导电纤维前体，干燥，得到电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维。3.根据权利要求2所述的电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于：所述步骤S1中的高分子化合物为聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氨酯中的一种或两种；所述溶剂为去离子水、正己醇、正癸醇或丙酮。4.根据权利要求3所述的电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于：所述步骤S1中液态金属为镓、镓铟共晶合金、镓铟锡合金、铋锡合金、铋锡铅铟合金中至少一种。5.根据权利要求4所述的电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于：所述步骤S1中柔性聚合物溶液为聚二甲基硅氧烷或有机硅橡胶。6.根据权利要求5所述的电阻对拉伸应变不敏感的导电纤维，其特征在于：所述步骤S2中弹性体聚合物为聚氨酯或热塑性聚氨酯，有机溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，所述弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：董昊轩，张俊，
申请(专利权)人：空间液金技术研究昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：