[发明专利]一种力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜，其特征在于，所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜由图案化的收集模版收集电纺导电聚合物复合纳米纤维制得，该导电纳米纤维膜由导电聚合物复合纳米纤维构成，呈无纺布形式，所述导电纳米纤维膜具有与其制备过程中使用的收集模版的图案相对应的规律性的聚集图案；所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜的拉伸率大于20％，该膜在不同的拉伸程度时具有不同的电导率，在拉伸率为20％时仍然具有导电性，且撤去拉力，纤维膜可迅速回复原样，纤维膜的电导率也随之恢复；所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜的制备方法包括以下步骤：

(1)配制纺丝前驱体溶液：将1.0克分子量130万的聚乙烯吡咯烷酮粉末与3.0克质量分数为2.8wt％的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸水溶液，以及2克无水乙醇混合，然后加入0.2克的二甲基亚砜，室温下磁力搅拌5小时，使溶液混合均匀，再静置90分钟，获得均一的静电纺丝前驱体溶液；

(2)将步骤(1)配好的纺丝前驱体溶液装于带金属喷头的纺丝溶液容器中，金属喷头的喷射口朝下并与直流高压电源的正极相连，图案化的收集模版置于金属喷头喷射口的正下方且与直流高压电源的负极相连，调整纺丝距离，前驱体溶液在重力作用下在喷射口处形成半球形液滴，开启直流高压电源设置纺丝电压，带电射流在电场力作用下从喷头喷出，在收集模版上形成无纺布形式的图案化导电纳米纤维膜，然后关闭直流高压电源，从收集模版上取下图案化导电纳米纤维膜即可得力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜；所述收集模版为金属网格模版，纺丝距离为8厘米，纺丝电压为8千伏，纺丝时间为10分钟。

2.一种力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜，其特征在于，所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜以图案化的收集模版收集的不导电的电纺高分子聚合物纳米纤维为模版纤维，通过导电高分子材料在模版纤维表面原位聚合导电高分子包裹层制得，该力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜由内部为不导电的高分子材料，外部为导电聚合物的导电聚合物复合纳米纤维构成，呈无纺布形式，所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜具有与其制备过程中使用的收集模版的图案相对应的规律性的聚集图案；所述力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜的拉伸率大于110％，该膜在不同的拉伸程度时具有不同的电导率，在拉伸率为110％时仍然具有导电性，且撤去拉力，纤维膜可迅速回复原样，纤维膜的电导率也随之恢复；所述的力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜的制备方法包括以下步骤：

(1)配制纺丝前驱体溶液：将2.2克分子量为27万的聚偏氟乙烯加入3.9克N,N-二甲基甲酰胺和3.9克丙酮的混合溶液中，加热磁力搅拌3小时后得纺丝前驱体溶液；

(2)将步骤(1)配好的纺丝前驱体溶液装于带金属喷头的纺丝溶液容器中，金属喷头的喷射口朝下并与直流高压电源的正极相连，图案化的收集模版置于金属喷头喷射口的正下方且与直流高压电源的负极相连，调整纺丝距离纺丝，前驱体溶液在重力作用下在喷射口处形成半球形液滴，开启直流高压电源设置纺丝电压，带电射流在电场力作用下从喷头喷出，在收集模版上形成无纺布形式的图案化高分子聚合物纳米纤维膜，然后关闭直流高压电源，从收集模版上取下图案化高分子聚合物纳米纤维膜即可；纺丝距离为10厘米，纺丝电压为14千伏，纺丝时间为15分钟，所述的收集模版为金属网格模版；

(3)用苯胺0.93克、过硫酸铵4.56克、磺基水杨酸1.28克、蒸馏水70毫升混合充分搅拌，配置成导电聚合物聚合反应溶液，反应温度保持0～4℃，配置好导电聚合物聚合反应溶液后，将步骤(2)制得的图案化高分子聚合物纳米纤维膜铺平固定在镂空边框上，迅速将固定在镂空边框上的图案化高分子聚合物纳米纤维膜浸入其中，浸泡6小时后取出纳米纤维膜，用去离子水进行冲洗3次，室温真空下晾干，即可得力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜。