[发明专利]一种柔性电色纤维及利用静电纺丝技术制备柔性电色纤维的方法

权利要求书

1.一种利用静电纺丝技术制备柔性电色纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将导电聚合物分散于第一溶剂中，形成导电聚合物芯层前驱体溶液；

（2）将电色纳米粉体分散于第二溶剂中，形成电色层前驱体溶液；

（3）将电解质分散于第三溶剂中，形成凝胶电解质层前驱体溶液；

（4）将离子储存纳米粉体分散于第四溶剂中，形成离子储存层前驱体溶液；

（5）将导电纳米粉体分散于第五溶剂中，形成透明导电层前驱体溶液；

（6）将步骤（1）~（5）所得的导电聚合物芯层前驱体溶液、电色层前驱体溶液、凝胶电解质层前驱体溶液、离子储存层前驱体溶液和透明导电层前驱体溶液分别装入5个推进器中，利用同轴电纺丝针头进行静电纺丝，得到含有五层的电色纳米纤维；

（7）在步骤（6）所得电色纳米纤维表面包裹一层透明薄膜并封装，得到柔性电色纤维；

所述导电聚合物为聚乙炔及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚苯撑及其衍生物、聚对苯撑乙烯、聚双炔及其衍生物中的一种，且所述导电聚合物在导电聚合物芯层前驱体溶液中的浓度为5~50wt%；

所述电色纳米粉体为WO₃、MoO₃、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅中的一种，且所述电色纳米粉体的尺寸小于100nm；所述第一溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氢呋喃、六氟异丙醇、吡啶中的一种或两种，所述第二溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氢呋喃、六氟异丙醇、吡啶中的一种或两种，所述第三溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氢呋喃、六氟异丙醇、吡啶中的一种或两种，所述第四溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氢呋喃、六氟异丙醇、吡啶中的一种或两种，所述第五溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、正己烷、丙酮、四氢呋喃、六氟异丙醇、吡啶中的一种或两种；所述电解质为无机离子导体、离子液体或离子导电聚合物形成的凝胶电解质；所述离子储存纳米粉体为NiO、Co₃O₄、V₂O₅、Ir₂O₃中的一种，且所述离子储存纳米粉体的尺寸小于100nm；所述导电纳米粉体为ITO、Au或Ag的纳米颗粒，且所述导电纳米粉体在透明导电层前驱体溶液中的浓度为30~50wt%；在所述导电聚合物芯层前驱体溶液、电色层前驱体溶液、凝胶电解质层前驱体溶液、离子储存层前驱体溶液和透明导电层前驱体溶液中还加入聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯，且聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯在所述导电聚合物芯层前驱体溶液、电色层前驱体溶液、凝胶电解质层前驱体溶液、离子储存层前驱体溶液或透明导电层前驱体溶液中的浓度为5~30wt%；步骤（7）中，所述透明薄膜为通过浸涂或热塑形成的聚酯膜。

2.一种柔性电色纤维，其特征在于，利用权利要求1中所述利用静电纺丝技术制备柔性电色纤维的方法制得，其中，所述柔性电色纤维包括六层，由内向外依次为：导电聚合物芯层、离子储存层、凝胶电解质层、电色层、透明导电层和透明薄膜封装层；

所述导电聚合物芯层的厚度为80~800nm，所述离子储存层的厚度为50~300nm，所述凝胶电解质层的厚度为500~1000nm，所述电色层的厚度为100~500nm，所述透明导电层的厚度为80~200nm。