一种柔性导电可驱动复合纤维及其制备方法、系统与应用技术方案

本发明专利技术公开了一种柔性导电可驱动复合纤维及其制备方法、系统与应用。所述制备方法包括：使用大热膨胀系数的聚合物溶液、固化剂和稀释剂混合均匀，形成稀释聚合物溶液；使导电纤维浸渍于稀释聚合物溶液中，之后通过辊压机构，使聚合物经挤压作用进入导电碳纤维丝束内部，进行第一次浸渍及均质化；之后浸渍于纯聚合物溶液中，再次通过辊压机构进行毛细均质挤压；重复该操作2次以上，使得纯聚合物溶液均匀分布于导电纤维丝束内部；最后固化，加捻，制得具有均匀螺旋结构的柔性导电可驱动复合纤维。本发明专利技术通过辊压辅助逐级浸渍工艺制得结构均匀的复合纤维，具有一定的柔性，同时保留了纤维的良好力学性能，且在打结及螺旋形变后仍具备良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柔性导电可驱动复合纤维及其制备方法、制备系统与应用，属于材料科学。

技术介绍

1、导电纤维具有良好的焦耳热效应，可方便快捷的进行电热能量转换。同时具备优异力学性能、柔韧性，可编织集成的柔性导电纤维，在柔性驱动、软体机器人、应变传感、可穿戴电子、人机交互等领域具有广泛的应用前景，近年来获得了学术界产业界的广泛关注。柔性导电纤维一方面可通过涂层、纺丝、热拉伸等工艺掺入各种无机(炭黑、纳米银、石墨烯等)和有机导电填料(导电聚合物和离子导体等)，包覆导电膜如cnt窄带等方式赋予导电性；另一方面也可通过引入螺旋、蛇形等结构放大纤维的应变，减轻局部应力来获得柔性。具有良好柔性导电性的轻质纤维材料是智能驱动材料理想的选择，可在热刺激下，实现材料与器件一体化即可在单一组件内实现能量转化及运动。然而，在承受形变时，纤维同时具备良好的力学性能、导电性、柔性是工程应用中亟待解决的问题。

2、近年来，聚对苯撑苯并二噁唑(pbo)纤维、聚酰亚胺(pi)纤维、芳纶等商用高性能纤维被视为制备高力学性能柔性导电纤维的理想材料，例如pbo及芳纶可通过包覆导电的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性导电可驱动复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述大热膨胀系数的聚合物包括聚二甲基硅氧烷、尼龙、聚四氟乙烯中的任意一种或两种以上的组合；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述导电纤维包括碳纤维、金属纤维、添加导电填料的聚合物纤维、镀有导电层的不导电纤维中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述金属纤维包括铜纤维；优选的，所述聚合物纤维添加的导电填料包括石墨烯、碳纳米管中的至少任意一种；优选的，所述镀有导电层的不导电纤维包括镀铜聚酰亚胺纤维。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种柔性导电可驱动复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述大热膨胀系数的聚合物包括聚二甲基硅氧烷、尼龙、聚四氟乙烯中的任意一种或两种以上的组合；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述导电纤维包括碳纤维、金属纤维、添加导电填料的聚合物纤维、镀有导电层的不导电纤维中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述金属纤维包括铜纤维；优选的，所述聚合物纤维添加的导电填料包括石墨烯、碳纳米管中的至少任意一种；优选的，所述镀有导电层的不导电纤维包括镀铜聚酰亚胺纤维。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固化的温度为155～185℃，时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸江涛，李维维，董立忠，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：