[发明专利]一种柔性导电纤维膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，包括：

将纤维基体材料、导电纳米材料和表面活性剂溶解于有机溶剂中，制备获得纺丝溶液；

将所述纺丝溶液通过静电纺丝工艺制备形成纳米纤维膜；

在所述纳米纤维膜上原位聚合导电聚合物，制备获得所述柔性导电纤维膜材料。

2.根据权利要求1所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝溶液中，所述纤维基体材料的质量分数为5％～25％，所述表面活性剂的质量分数为0.01～0.1％，所述导电纳米材料的质量分数为2～20％。

3.根据权利要求1所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述纤维基体材料选自聚酰胺、聚丙烯酸、聚氨酯、壳聚糖或丝素蛋白中的任意一种，所述导电纳米材料选自碳纳米管、石墨烯或纳米金属颗粒中的任意一种，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基三甲基溴化铵、直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、聚氧乙烯脂肪醇醚中的任意一种，所述有机溶剂选自甲酸、六氟异丙醇、间甲酚中的任意一种，所述导电聚合物为聚苯胺、聚砒咯或聚噻吩。

4.根据权利要求3所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述纤维基体材料为尼龙6，所述导电纳米材料为碳纳米管，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠，所述导电聚合物为聚苯胺。

5.根据权利要求1所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝工艺中，纺丝电压为10kV～30kV，接收距离为10cm～30cm，接收纳米纤维膜的环境温度为15℃～40℃，湿度为40～70RH％。

6.根据权利要求1-5任一所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述在所述纳米纤维膜上原位聚合导电聚合物的步骤具体包括：

将所述纳米纤维膜浸泡于用于形成导电聚合物的单体溶液中；

将浸泡后的纳米纤维膜置于氧化剂的酸溶液中进行原位聚合反应，在所述纳米纤维膜上原位聚合形成导电聚合物；

将原位聚合形成导电聚合物后的纳米纤维膜洗涤并干燥，制备获得所述柔性导电纤维膜材料。

7.根据权利要求6所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述用于形成导电聚合物的单体溶液中，单体的质量浓度为5％～30％，浸泡时间为0.5～3小时。

8.根据权利要求6所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂的酸溶液中，氧化剂的浓度为10g/L～40g/L，酸的浓度为0.1mol/L～2mol/L，聚合时间为1～3小时。

9.根据权利要求6-8所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述用于形成导电聚合物的单体为苯胺单体、吡咯单体或噻吩单体；所述单体溶液中，溶剂选自乙醇、乙醚、丙酮中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的柔性导电纤维膜材料的制备方法，其特征在于，所述单体为苯胺单体时，所述氧化剂为过硫酸铵；所述单体为吡咯单体或噻吩单体时，所述氧化剂为三氯化铁；所述酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的任意一种。

11.一种如权利要求1-10任一所述的制备方法制备获得的柔性导电纤维膜材料，其中，所述纳米纤维膜具有相互连接的一级主纤维和二级蛛网纤维的结构，所述导电聚合物原位聚合形成在所述一级主纤维和二级蛛网纤维上。

12.根据权利要求11所述的柔性导电纤维膜材料，其特征在于，所述一级主纤维的直径为100nm～200nm，所述二级蛛网纤维的直径为5nm～15nm。