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专利号: 2018114400277
申请人: 青岛大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种木质素基柔性压阻传感器的制备方法,步骤是:(1)将高聚物完全溶于有机溶剂中,随后加入木质素,搅拌,得到纺丝液;

(2)将制得的纺丝液加入到静电纺丝设备中进行纺丝,纺丝电压为2 20kV,接收距离为~

15 20cm,先以0.3 0.6ml/h的推进速度纺丝1 4h,随后以0.1 0.3ml/h和0.4 0.6ml/h的推~ ~ ~ ~ ~

进速度各纺丝1 4h,得到木质素纳米纤维;

~

(3)将制得的木质素纳米纤维置于管式炉中进行预氧化和碳化,先以0.1~3℃/min的升温速率升至260 270℃,恒温处理1~4h;然后以2 5℃/min的升温速率升温至1000 1400~ ~ ~

℃进行碳化,时间为1 4h,得到木质素基纳米碳纤维;

~

(4)利用制得的木质素基纳米碳纤维制备木质素基柔性压阻传感器;

其特征在于:

5 6

步骤(1)所述纺丝液的制备方法是:将粘均分子量为5×10 7×10的高聚物在50 100~ ~

℃下完全溶于有机溶剂中,随后加入木质素,搅拌5 12h,得到纺丝液;其中:所述高聚物为~

聚乙烯、聚氧化乙烯或聚氨酯;所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或三氯甲烷;所述木质素为硫酸盐木质素、亚硫酸盐木质素或酶解木质素;高聚物的添加量为木质素质量的0.2 5%;木质素的添加量为有机溶剂质量的10 60%;

~ ~

步骤(4)所述利用制得的木质素基纳米碳纤维制备木质素基柔性压阻传感器的方法是:将制得的木质素基纳米碳纤维置于静电纺丝接收板上,在其正反两面喷覆热塑性柔性纳米纤维并形成厚度为30 50μm的膜,得到韧性夹层电极;将所得夹层电极在80 180℃下热~ ~

压成型后组装即得到木质素基柔性压阻传感器;其中所述热塑性柔性纳米纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯纳米纤维。

2.按照权利要求1所述木质素基柔性压阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤(1)中

6 6

所述高聚物为聚乙烯或聚氧化乙烯,其粘均分子量为2×10 5×10 ,添加量为木质素质量~

的1 3%;所述木质素为硫酸盐木质素、亚硫酸盐木质素或酶解木质素,其添加量为有机溶剂~

质量的20 60%;所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

~

3.按照权利要求2所述木质素基柔性压阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤(1)中6

所述高聚物为聚氧化乙烯,其粘均分子量为5×10 ,添加量为木质素质量的2 3%;所述木质~

素为硫酸盐木质素或酶解木质素,其添加量为有机溶剂质量的40 60%;所述有机溶剂为N,~

N‑二甲基甲酰胺。

4.按照权利要求1所述木质素基柔性压阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤(4)中将制得的木质素基纳米碳纤维置于静电纺丝接收板上,在其正反两面喷覆热塑性柔性纳米纤维并形成厚度为40 50μm的膜,得到韧性夹层电极;将所得夹层电极在90 120℃下热压成~ ~

型后组装即得到木质素基柔性压阻传感器;其中所述热塑性柔性纳米纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯纳米纤维。

5.按照权利要求4所述木质素基柔性压阻传感器的制备方法,其特征在于:步骤(4)中热塑性柔性纳米纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、或聚乙烯。

6.权利要求1所述方法制备的木质素基柔性压阻传感器,其特征在于:所述木质素基柔

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性压阻传感器的相对电阻变化为3×10~1.5×10。