[发明专利]一种电学性能可变的组合物、纳米纤维及其制备方法

说明书

本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种电学性能可变的组合物、纳米纤维及其制备方法。电学性能可变的组合物包括导电填料和第一材料；第一材料在物理作用或者化学作用下能在第一状态与第二状态之间变化；以使电学性能可变的组合物的电学性能改变。在第一材料、导电填料的共同作用下使组合物的电学性能发生变化，组合物制备得到的产品例如纳米纤维拥有通断开关性能，能用于电路开关与逻辑电路中的半导体器件，增加纳米纤维的使用范围。

技术领域

本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种电学性能可变的组合物、纳米纤维及其制备方法。

背景技术

电学性能是物质的基本物理属性，而不同电学性能的材料可满足不同领域的使用需求。绝缘材料、导电材料、半导体材料各司其职，是市面上多种多样电子产品的重要组成部分。但任意一种材料都无法拥有两种或两种以上不同的电学性能，且电学性能一经固定便不再变化，限制了材料的使用范围。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电学性能可变的组合物、纳米纤维及其制备方法，其旨在提供一种外场诱导下电学性能可变的组合物，增加组合物的使用范围。

本申请第一方面提供一种电学性能可变的组合物，所述电学性能可变的组合物包括导电填料和第一材料；

所述第一材料在物理作用或者化学作用下能在第一状态与第二状态之间变化；以使所述电学性能可变的组合物的电学性能改变。

对电学性能可变的组合物施加物理作用或者化学作用，使第一材料在第一状态与第二状态之间发生变化，在第一材料、导电填料的共同作用下使组合物的电学性能发生变化，组合物制备得到的产品例如纳米纤维拥有通断开关性能，能用于电路开关与逻辑电路中的半导体器件，增加纳米纤维的使用范围。

在本申请第一方面的一些实施例中，第一材料包括相变材料、高吸水性树脂以及光致形变高分子中的一种或多种。

高吸水性树脂(SAP)在水浸泡作用后能够发生形态变化。上述第一材料在光照条件下能够发生形变，光照去除后形变恢复，形变以及恢复的第一材料、导电填共同作用下使组合物的电学性能发生变化。

在本申请第一方面的一些实施例中，光致形变高分子包括聚乳酸-聚己内酯、丙烯酰胺-丙烯酰胺基偶氮苯、聚(N-异丙基丙烯酰胺)-叶绿酸、丙烯酰胺-反式-4-甲基丙烯酰基羟偶氮苯、聚环氧乙烷与聚丙烯酸互穿网络型响应凝胶、羧甲基纤维素、丙烯酸-丙烯酰胺以及聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚N,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或多种。

在外界环境的刺激下，电学性能具有可往复变化的特点，即能在外界刺激下可从高导电状态迅速或缓慢地转变为低导电乃至不导电的状态，又可在反向刺激下转变回高导电状态，该过程电学性能变化连续、可控，可根据需要设定外界条件，进而获得所需导电性能。

在本申请第一方面的一些实施例中，导电填料包括聚乙炔、聚苯胺、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚吡咯、聚3-己基噻吩中、金纳米粒子、银纳米粒子、铜纳米粒子、碳纳米粒子、ITO纳米粒子、AZO纳米粒子、金纳米棒、银纳米棒、铜纳米棒、碳纳米棒、ITO纳米棒以及AZO纳米棒中的一种或多种。

银纳米颗粒、ITO纳米粒子与第一材料协同制备得到的纳米纤维具有更稳定性能，组合物的电学性能的变化范围更确定。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述物理作用或者所述化学作用包括压力作用、超声波作用、光照作用、温度作用、电场作用、磁场作用、酸碱溶液作用以及溶剂浸泡作用中的一种或多种。

本申请第二方面提供一种纳米纤维，所述纳米纤维的原料包括本申请第一方面提供的电学性能可变的组合物。

采用电学性能可变的组合物制成纳米纤维，使纳米纤维具有电学性能可变的特性，具有该特性的纳米纤维可以具有更广泛的用途。

在本申请第二方面的一些实施例中，纳米纤维的原料还包括聚合物。