[发明专利]一种新型电致变色双层织物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电致变色材料领域，具体涉及一种新型电致变色双层织物的制备方法。

背景技术

聚苯胺（PANI）是合成大分子化合物，因其主链上含有交替的苯环和氮原子，从而构成一种特殊的导电高分子材料。聚苯胺因其光学质量好、颜色转换快、循环可逆性好、热稳定性、苯胺单体价格较低且原料易得，合成方法简便，及其独特的掺杂现象等特性,被应用于金属防腐技术、电磁屏蔽技术、抗静电技术、电致变色、传感器元件、催化材料和隐身技术等领域。与其他电致变色材料相比，聚苯胺电致变色材料颜色转换速度快、断电情况下具有长时间“记忆”功能、循环周期长等优点，在电敏元件、汽车挡风玻璃、建筑玻璃、智能窗及纺织等诸多领域。但是由于苯环的存在以及相邻分子链间较强的氢键作用,使其分子链的刚性增加，在大多数有机溶剂中的溶解性较差，以至于无法将聚苯胺直接溶进纺丝液中，制成纤维。

聚乙烯醇（PVA）外观为白色粉末，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，它的用途可分为纤维和非纤维两大用途。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。

专利名称为：一种聚苯胺复合电致变色膜器件的制备方法，专利申请号：201210087341.8，该专利申请中采用乳液法制备聚合聚苯胺时，在反应器中加入十二烷基苯磺酸和蒸馏水乳化，再加入聚乙烯醇水溶胶搅拌后加入苯胺单体，因为聚乙烯醇比较粘稠，不容易搅拌均匀，这样造成聚乙烯醇在溶液中分布不均匀，影响聚苯胺的质量。

本发明将聚苯胺、聚乙烯醇通过湿法纺丝制出纤维，进而织成电致变色织物，该方法尚未见报道，而且合成过程不造成二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便、简单的新型电致变色双层织物的制备方法，通过该方法得到的双层织物的表组织纤维为聚苯胺/聚乙烯醇电致变色纤维，里组织纤维为导电纤维，设计的电致变色织物的颜色的可逆变化及色变灵敏度高、化学稳定性好、柔软性好、导电率高、应用范围广。

本发明的目的通过一下技术方案来实现：

一种新型电致变色双层织物的制备方法，其步骤包括：

（1）将聚苯胺/聚乙烯醇乳液与聚对苯二甲酸乙二酯纺丝液混合，采用湿法纺丝法，制成聚苯胺/聚乙烯醇电致变色纤维；

（2）将步骤（1）中的聚苯胺/聚乙烯醇电致变色纤维与导电纤维织造成电致变色双层织物，其中表层为聚苯胺/聚乙烯醇电致变色层，里层为导电基布层；优选的，所述导电纤维为镀铜导电纤维。

（3）将步骤（2）中制得的电致变色双层织物进行预处理，然后把剩余的聚苯胺/聚乙烯醇乳液均匀涂抹在该双层织物的导电基布层的表面，干燥；在导电基布层的表面继续涂抹剩余的聚苯胺/聚乙烯醇乳液，密封并烘干。

所述步骤（1）中，湿法纺丝的工艺条件为，氮气的输出压强为0.5-2.0个标准大气压，接受距离为1.2-2m，喷丝速度为60-100m/min；卷绕速度为30-70m/min。

所述步骤（1）中，聚苯胺/聚乙烯醇乳液的制备方法，其步骤包括：

（a）将聚乙烯醇溶于去离子水中，配制成4wt%-6wt%的聚乙烯醇水溶液，加热并缓慢搅拌，充分溶解后冷却；

（b）在冷却的聚乙烯醇水溶液中加入十二烷基苯磺酸和苯胺单体，搅拌至均匀乳白色液体产生为止；

（c）将过硫酸铵水溶液缓慢滴加到该乳白色液体中，搅拌混合液直至聚合反应结束为止。

所述步骤（b）中，聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸和苯胺单体重量比为1:0.4～0.7:0.1～0.3，搅拌速度为1800-2500rpm。

所述步骤（c）中，过硫酸铵与苯胺单体的重量比为2-3；搅拌转速为1800-2500rpm；混合液的搅拌时间为8-12小时。

所述步骤（1）中，聚苯胺/聚乙烯醇乳液与聚对苯二甲酸乙二酯纺丝液按照质量比为0.08-0.16:1的比例混合。

所述步骤（2）中，表层为平纹组织，里层为1/3右斜纹组织；纱线排列比为1:1，纱线密度为30-120根/cm。

所述步骤（3）中，电致变色双层织物进行预处理方法为，将电致变色双层织物先后浸泡于乙醇溶液和去离子水中进行超声波处理120-180分钟，并用氮气吹干。