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专利号: 2018110007236
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维,其特征在于包括以下原料:聚氨酯、改性还原氧化石墨烯和异丙基丙烯酰胺。

2.如权利要求1所述的高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维,其特征在于,所述改性氧化石墨烯和聚氨酯的质量比为(2:98)-(4:96),改性氧化石墨烯和异丙基丙烯酰胺的总量的质量比为(8:92)-(10:90)。

3.一种如权利要求1所述高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维的制备方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1)、制备氧化石墨烯胶液:将氧化石墨烯超声分散于水中得到氧化石墨烯胶液;

步骤2)、改性氧化石墨烯接枝聚异丙基丙烯酰胺:向氧化石墨烯胶液中添加三羟甲基氨基甲烷,使得氧化石墨烯平面上的环氧基开环,在室温下反应10-14h;反应完成后再加入

2-溴-2-甲基丙酰溴,使氧化石墨烯改性为平面上具有可反应性的卤素基团;最后以异丙基丙烯酰胺为单体,采用单电子转移活性自由基聚合方法,将聚异丙基丙烯酰胺接枝到氧化石墨烯上,得到具备温敏性的改性氧化石墨烯,干燥;

步骤3)、改性氧化石墨烯进行还原:将改性氧化石墨烯加入水中超声分散,用2-4wt%的碳酸钠溶液将pH调节至8-10,再加入过量的硼氢化钠溶液,在55-65℃条件下搅拌20-30h,待溶液从黄褐色变为黑色,趁热抽滤,滤饼依次以去离子水和无水乙醇各洗涤,置于55-65℃下真空干燥10-15h,得到改性还原氧化石墨烯;

步骤4)、制备改性还原氧化石墨烯的分散液:将改性还原氧化石墨烯置于溶剂中超声分散,得到分散液,分散的溶剂由体积比为0.8-1.5:1的丙酮与乙醇复配而成,分散液温度保持在40-50℃;

步骤5)、制备聚氨酯导电纤维:将聚氨酯纤维浸没于分散液中,由于纤维的溶剂作用,纤维表面因溶胀而产生孔隙,再超声分散,改性还原氧化石墨烯充分与纤维表皮接触,进入孔隙,与聚氨酯表面形成导电网络,得到聚氨酯导电纤维;

步骤6)、将聚氨酯导电纤维从分散液中取出,再浸入去离子水中进行凝固,使聚氨酯导电纤维表面的孔隙闭合,将改性还原氧化石墨烯闭锁于纤维的表面,并同时洗去残余的分散液与未进入纤维表面的改性还原氧化石墨烯,最终得到高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,氧化石墨烯的制备方法为:以鳞片石墨为原料,进行预氧化,室温干燥,再进行氧化反应得氧化石墨烯胶液,将氧化石墨烯胶液,冷冻干燥,研磨得氧化石墨烯。

5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤4)中,超声时间为20-40min。

6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中,超声分散时间为20-40min。