[发明专利]一种高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维，其特征在于包括以下原料：聚氨酯、改性还原氧化石墨烯和异丙基丙烯酰胺；所述改性还原氧化石墨烯和聚氨酯的质量比为（2：98）-（4:96），改性还原氧化石墨烯和异丙基丙烯酰胺的总量的质量比为（8:92）-（10:90）。

2.一种如权利要求1所述高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1)、制备氧化石墨烯胶液：将氧化石墨烯超声分散于水中得到氧化石墨烯胶液；

步骤2)、改性氧化石墨烯接枝聚异丙基丙烯酰胺：向氧化石墨烯胶液中添加三羟甲基氨基甲烷，使得氧化石墨烯平面上的环氧基开环，在室温下反应10-14h；反应完成后再加入2-溴-2-甲基丙酰溴，使氧化石墨烯改性为平面上具有可反应性的卤素基团；最后以异丙基丙烯酰胺为单体，采用单电子转移活性自由基聚合方法，将聚异丙基丙烯酰胺接枝到氧化石墨烯上，得到具备温敏性的改性氧化石墨烯，干燥；

步骤3)、改性氧化石墨烯进行还原：将改性氧化石墨烯加入水中超声分散，用2-4wt%的碳酸钠溶液将pH调节至8-10，再加入过量的硼氢化钠溶液，在55-65℃条件下搅拌20-30h，待溶液从黄褐色变为黑色，趁热抽滤，滤饼依次以去离子水和无水乙醇各洗涤，置于55-65℃下真空干燥10-15h，得到改性还原氧化石墨烯；

步骤4)、制备改性还原氧化石墨烯的分散液：将改性还原氧化石墨烯置于溶剂中超声分散，得到分散液，分散的溶剂由体积比为0.8-1.5:1的丙酮与乙醇复配而成，分散液温度保持在40-50℃；

步骤5)、制备聚氨酯导电纤维：将聚氨酯纤维浸没于分散液中，由于纤维的溶剂作用，纤维表面因溶胀而产生孔隙，再超声分散，改性还原氧化石墨烯充分与纤维表皮接触，进入孔隙，与聚氨酯表面形成导电网络，得到聚氨酯导电纤维；

步骤6)、将聚氨酯导电纤维从分散液中取出，再浸入去离子水中进行凝固，使聚氨酯导电纤维表面的孔隙闭合，将改性还原氧化石墨烯闭锁于纤维的表面，并同时洗去残余的分散液与未进入纤维表面的改性还原氧化石墨烯，最终得到高弹温敏性变电阻聚氨酯纤维。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，氧化石墨烯的制备方法为：以鳞片石墨为原料，进行预氧化，室温干燥，再进行氧化反应得氧化石墨烯胶液，将氧化石墨烯胶液，冷冻干燥，研磨得氧化石墨烯。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，超声时间为20-40min。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤5）中，超声分散时间为20-40min。