System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚氨酯纤维材料及其制备方法和应用技术_技高网
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一种聚氨酯纤维材料及其制备方法和应用技术

技术编号:42972679 阅读:29 留言:0更新日期:2024-10-15 13:13
本发明专利技术公开了一种聚氨酯纤维材料及其制备方法和应用,该方法包括如下步骤:S1、将聚氨酯纺丝溶液采用静电纺丝的方法进行纺丝,以钢丝网作为接收模版,在所述纺丝的过程中,将致孔剂分布在由纺丝形成的聚氨酯膜的表面上,再继续纺丝,重复纺丝过程若干次;即得中间体;S2、将中间体和导电碳材料溶液在真空条件下混合吸附,去除致孔剂;即得。通过本发明专利技术的制备方法制备得到的聚氨酯纤维材料具有高灵敏度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物材料,尤其是涉及一种聚氨酯纤维材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着材料科学的不断进步,新型复合材料的研究与开发已成为推动多个领域技术创新的关键因素。其中,具有仿生学特征的网络结构材料因其独特的力学性能、优异的能量吸收能力和良好的环境适应性而受到广泛关注。类丝瓜网络结构的多级纤维材料,即模仿自然界中丝瓜藤蔓的复杂纤维网络,通过人工合成的方法制备而成。

2、但是相关技术中的制备方法存在传感器的信号响应滞后、低灵敏度、制备过程复杂等缺点。

3、因此,有必要开发一种新的聚氨酯纤维材料的制备方法。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术第一方面提出一种聚氨酯纤维材料的制备方法,该方法能够有效提高传感器的灵敏度和稳定性。

2、本专利技术第二方面还提供一种聚氨酯纤维材料。

3、本专利技术第三方面还提供一种柔性传感器。

4、根据本专利技术的第一方面实施例提供的一种聚氨酯纤维材料的制备方法,包括如下步骤:

5、s1、将聚氨酯纺丝溶液采用静电纺丝的方法进行纺丝,以钢丝网作为接收模版,在所述纺丝的过程中,将致孔剂分布在由纺丝形成的聚氨酯膜的表面上,再继续纺丝,重复纺丝过程若干次;即得中间体;

6、s2、将中间体和导电碳材料溶液在真空条件下混合吸附,去除致孔剂;即得。

7、根据本专利技术实施例的制备方法,至少具有如下有益效果:

<p>8、通过本专利技术的制备方法制备得到的聚氨酯纤维材料具有高灵敏度和稳定性。这是因为用钢丝网接收模板在纤维膜上形成了钢丝网结构,使纤维膜上具有微纳结构,增加了其有效接触面积,提高了灵敏度。而在钢丝网结构上构建由致孔剂形成的微凸结构,使纤维膜上的微纳结构更加丰富,形成的类丝瓜网络结构使其有效接触面积更大,导电通路更多,能够对更细小的压力变化做出快速响应,还具有良好的弹性,大大提高了其灵敏度。

9、进一步地,增加了其可靠性:类丝瓜网络结构具有独特的网状结构,这种结构比较细密,揉搓拉伸不易断裂,因此可以承受较大的形变,从而提高了传感器的可靠性和耐用性。

10、进一步地,静电纺丝纤维膜上的钢丝网结构与微凸结构的结合形成了一种类丝瓜网络的多级结构,这种结构的导电网络层次更加丰富,对不同的外界刺激有一个更灵敏和宽范围的响应,可以协同实现高灵敏、宽响应。

11、根据本专利技术的一些实施例,所述聚氨酯纺丝溶液的质量浓度为20%~30%。由此,当聚氨酯纺丝溶液的浓度限定在上述范围时,有利于长纤维的形成。

12、根据本专利技术的一些实施例,所述聚氨酯纺丝溶液通过如下方法制备:

13、将聚氨酯颗粒和有机溶剂混合即得。

14、根据本专利技术的一些实施例,所述聚氨酯颗粒的硬度为40~80度。由此,制备的聚氨酯纤维材料的刚性和压缩应力增强。采用邵氏硬度计测试。

15、根据本专利技术的一些实施例,所述钢丝网的目数为60~100目。由此,钢丝网的目数选择在上述范围内时,有利于类丝瓜网络结构的形成。进一步地,当钢丝网的目数选自100目时,能够提供聚氨酯纤维材料的灵敏度。

16、根据本专利技术的一些实施例,所述致孔剂的目数为30~60目。由此,致孔剂目数选择在上述范围内时,有利于形成微凸结构。

17、根据本专利技术的一些实施例,所述致孔剂选自氯化钠颗粒、白糖颗粒或味精颗粒中的至少一种。

18、根据本专利技术的一些实施例,所述导电碳材料溶液的质量浓度为0.01%~0.05%。

19、根据本专利技术的一些实施例,所述导电碳材料溶液中的导电碳材料选自碳纳米管、炭黑或石墨烯中的至少一种。

20、根据本专利技术的一些实施例,所述若干次是指大于等于1。由此,重复的次数越多,形成的类丝瓜网络结构层数越多,灵敏度越高。

21、根据本专利技术的一些实施例,所述静电纺丝的参数包括:纺丝电压:15~17kv、流速为1~1.2ml/h;100~120mm往返距离,卷绕速度100~120mm/s,收集转速100~120mm/s,接收距离13~15cm,环境湿度45%-60%。

22、根据本专利技术的第二方面实施例提供的一种聚氨酯纤维材料,采用本专利技术第一方面所述的制备方法制备得到。

23、本专利技术第三方面提供一种柔性传感器,所述柔性传感器的基底材料选自本专利技术第二方面所述的聚氨酯纤维材料。

24、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。

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【技术保护点】

1.一种聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯纺丝溶液的质量浓度为20%~30%。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯纺丝溶液通过如下方法制备:

4.根据权利要求3所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯颗粒的硬度为40~80度。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述钢丝网的目数为60~100目。

6.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述致孔剂的目数为30~60目。

7.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述导电碳材料溶液的质量浓度为0.01%~0.05%。

8.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述导电碳材料溶液中的导电碳材料选自碳纳米管、炭黑或石墨烯中的至少一种。

9.一种聚氨酯纤维材料,其特征在于,采用权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种柔性传感器,其特征在于,所述柔性传感器的基底材料选自权利要求9所述的聚氨酯纤维材料。

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【技术特征摘要】

1.一种聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯纺丝溶液的质量浓度为20%~30%。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯纺丝溶液通过如下方法制备:

4.根据权利要求3所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述聚氨酯颗粒的硬度为40~80度。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯纤维材料的制备方法,其特征在于,所述钢丝网的目数为60~100目。

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘子瑾蔡胤鑫张植锋黄礼之王正涛冯汝豪于晖刘熙李冰艳左祺
申请(专利权)人:五邑大学
类型:发明
国别省市:

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