[发明专利]一种氧化石墨烯静电植绒法制备柔性、耐久导电织物的方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯静电植绒法制备柔性、耐久导电织物的方法，通过制备氧化石墨烯绒，在涂覆光固化低聚物、光引发剂和活性单体作为复配植绒胶的织物表面植入氧化石墨烯绒，然后借助UV光将织物表面的氧化石墨烯绒还原使织物表面具有导电性，同时使光固化低聚物在UV光和光引发剂的作用下成膜，从而使光固化低聚物所成膜、织物及氧化石墨烯绒三者紧密结合得到耐久的导电织物。通过本发明的方法实现静电植绒法石墨烯柔性导电织物的制备，该织物可用于智能可穿戴服饰面料、也可用于柔性电子器件、医疗保健、智能运动等多个领域，且制备的导电织物耐久性好。

技术领域

本发明属于染整技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯静电植绒法制备柔性、耐久导电织物的方法。

背景技术

石墨烯柔性导电纺织材料是制备智能可穿戴服饰面料的选择，在医疗保健、柔性电阻器件等多个领域有应用价值。由于石墨烯本身不溶于水，直接将石墨烯施加于织物表面需要借助粘合剂等特殊材料固着，但粘合剂对石墨烯的导电性有较大的影响。故当前应用氧化石墨烯的水溶性和水分散性特征，将氧化石墨烯施加于织物表面后再将织物表面的氧化石墨烯还原制备导电的还原氧化石墨烯织物是常用的研究手段。将涂覆于织物表面的氧化石墨烯还原的常用手段是化学还原、热压还原和UV光还原。静电植绒法是一种利用静电效应进行物体表面植纤维绒毛的加工工艺，可依据植绒胶在织物表面的图案对织物进行植绒。因此，寻求将静电植绒法和UV光技术结合用于石墨烯柔性导电织物的制备是值得研究的课题。

文献（滑永永,吴幽,林小芳,嵇天浩.紫外光照下快速还原氧化石墨烯直接转变成石墨烯的研究[J].化工新型材料,2017,45(07):72-74.）报道了一种在紫外光照和低浓度水合肼共同作用下，在室温下短时间内将氧化石墨烯直接快速还原成还原氧化石墨烯的方法，该方法需要水合肼协助还原，且还原物质为纯氧化石墨烯。文献（唐宝玲. UV型纳米银导电油墨的制备及性能研究[D].华南理工大学,2015.）报道了一种UV光固化纳米银导电油墨的制备及应用方法，采用传统的UV光固化工艺将导电纳米银固着介质表面。文献（许昌亮. 石墨烯锂电池负极材料的静电植绒制备方法及电化学性能研究[D].上海：东华大学,2016.）报道了一种利用静电植绒法将石墨烯和乙炔黑混合物植入涂覆植绒胶的铜箔片表面，制作锂离子电池的电极片，该电极片没有耐洗性要求，故石墨烯和乙炔黑粘附在粘合剂表面即可满足电极片的使用要求。目前未见将氧化石墨烯绒通过静电植绒法植入涂覆光固化低聚物、光引发剂和活性单体的织物表面，再借助UV光的作用将氧化石墨烯绒还原并使光固化低聚物在织物表面成膜，从而使氧化石墨烯绒、膜和织物三者紧密结合，获得柔性、耐久导电织物的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对当前石墨烯柔性导电织物通常采用氧化石墨烯进行浸渍、浸轧、涂覆和印制等方法制备，但覆盖氧化石墨烯的织物需要用化学法进行还原，对织物有一定的损伤，且浸渍、浸轧和涂覆法无法获得导电电路图案，提供一种氧化石墨烯静电植绒法制备柔性、耐久导电织物的方法，通过制备静电植绒法将氧化石墨烯绒植入涂覆UV光固化色浆的织物表面，再利用UV光将氧化石墨烯绒还原而获得导电性，同时利用UV光使UV光固化色浆中的光固化低聚物成膜，获得柔性石墨烯导电织物，尤其能实现优异的耐久性效果。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种氧化石墨烯静电植绒法制备柔性、耐久导电织物的方法，步骤如下：

（1）制备氧化石墨烯绒：采取超声Hummers法制备氧化石墨烯（GO），离心留取4000～10000 r/min的氧化石墨烯沉淀，冷冻干燥，得到均匀分散的氧化石墨烯绒；

（2）将UV光固化静电植绒胶涂覆于织物表面：将100～800 g/kg光固化低聚物、50～600 g/kg光引发剂、200～400 g/kg活性单体复配成的UV光固化静电植绒胶涂覆于植绒织物表面，然后于60～80 ℃烘燥1～5min烘至半干，待用；