[发明专利]一种制备具有优异性能碳纳米管复合纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及碳纳米管复合纤维，具体涉及一种制备具有优异性能碳纳米管复合纤维的方法，尤其涉及一种制备具有优异机械性能、电学性能和变色性能碳纳米管复合纤维的方法。

背景技术

近年来，碳纳米管(CNTs)因其独特的结构以及优异的机械和电学性能已经被广泛的研究^1-3，碳纳米管复合材料研究中最多的是碳纳米管与聚合物基的复合材料¹。在功能材料领域碳纳米管常被用来提高纳米复合材料的机械强度和电导率，这些纳米复合材料典型的制备方法是采用溶液法，即将碳纳米管和聚合物混合溶液根据不同的要求涂成膜或者制得粉末^4-6。但实践显示，是按上述方法制成的碳纳米管在溶剂挥发后容易聚集，而且无规分散在聚合物基体中，导致聚合物/碳纳米管复合材料不能充分发挥碳纳米管良好的机械和电学性能^3，7，8，该问题限制了其在很多领域的应用。例如尼龙/碳纳米管复合材料的拉伸强度低于93MPa⁹，聚甲基丙烯酸甲酯/碳纳米管复合材料的电导率在室温下只有10^-6S/cm¹⁰。为了解决上述问题，有研究公开了碳纳米管可以由高度有序排列的碳纳米管正立列纺成宏观可见的碳纳米管纤维^11-16，这种碳纳米管纤维为制备提高机械强度和电导率的复合材料提供了很有意义的合成方法。

聚二炔(PDA)由于其合成方法简便和独特的传感性能被广泛地研究。典型的制备聚二炔的方法是通过自组装和随后的光致聚合，聚合得到的聚二炔是蓝色的，可以通过外界刺激转变为红色，这些刺激因素包括温度^17-20、pH值^21-25、离子²⁶、溶剂²⁷或者配体作用^28-30。聚二炔在外界刺激下变色的原因是聚二炔的共轭链长变短¹⁷。

与本发明相关的现有技术涉及如下参考文献：

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