[发明专利]一种金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料的制法

说明书

本发明公开了一种金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料的制法，包括以下步骤：(1)将涤棉织物基材在施加张力的条件下浸渍于碱性溶剂中使棉织物纤维溶胀并羧基化，后洗涤、干燥；(2)将金属盐溶液和有机配体溶液加入到步骤(1)得到的织物中，后洗涤并在溶剂中激活后干燥；(3)将步骤(2)得到的织物浸渍于碱性溶液中，得到所述金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料。本发明的方法简单、条件温和，能够制备出弹性好且耐拉伸的金属有机框架化合物修饰涤棉织物柔性导电材料。

技术领域

本发明涉及一种织物导电材料的制法，尤其涉及一种金属有机框架化合物修饰涤棉织物柔性导电材料的制法。

背景技术

相比于常用的刚性导电材料而言，柔性导电材料具有柔软可弯曲的优点，受到人们的广泛关注。柔性导电材料在可穿戴设备上有广泛的应用前景。金属有机框架化合物(MOF)是一种由有机配位体和金属离子/簇中心组成的多孔、高表面积的固态材料，具有良好的电信号传输和储存功能。

专利201711067706.X采用聚酰亚胺为织物基底，将ZIF-8型、MIL88D型、MIL100-101型或IRMOF1-18型MOF辐射接枝在其表面，获得金属有机框架织物，此发明虽将金属有机框架与织物基底相结合，但工艺条件苛刻复杂，需要在氮气环境下操作，并使用60Coγ-射线进行辐射，其过程比较复杂。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种方法简单、条件温和的金属有机框架化合物修饰涤棉织物柔性导电材料的制法。

技术方案：本发明的金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料的制法，包括以下步骤：

(1)将涤棉织物基材在施加张力的条件下，浸渍于溶胀涤棉织物的碱性剂A和提供负电荷位点的碱性剂B的混合溶剂中，后洗涤、干燥；

(2)将金属盐溶液和有机配体溶液加入到步骤(1)得到的织物中，后洗涤并在溶剂中激活后干燥，得到所述金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料。

表面修饰金属有机框架化合物的涤棉织物为原始平面装面料，纤维及纱线位置和弯曲性基本无变化，但这种面料在弹性方面明显不足。为了提高弹性以及力学性能，将步骤(2)得到的金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料浸渍于碱性溶液中，得到刻蚀后的金属有机框架化合物修饰涤棉织物导电材料。所述碱性溶液的浓度为6～8mol/L。优选的，在碱性溶液中浸泡5-15min，温度为20-30℃，碱性溶液可以为氢氧化钠或氢氧化钾，也可以是其他碱性溶剂。

为了使涤棉织物基材一方面得到有效的膨胀，使扁平化的织物基材变成椭圆状的，另一方面在织物基材上形成更多的与MOF结合的位点，所述碱性溶剂A为氢氧化钠或氢氧化钾；所述碱性溶剂B为氯乙酸钠和乙二胺四乙酸二钠的混合溶液。

为了平衡纤维素膨胀变松的程度和提供结合位点的数量，步骤(1)中，其中，所述碱性溶剂A、氯乙酸钠溶、乙二胺四乙酸二钠的质量比为240～320:699～932:34～168。碱性溶剂A过低，则会使导电性变差，强力增大，氯乙酸钠溶和乙二胺四乙酸二钠加入量过低，则会使导电性变差。因此，三者的比例范围保持在本申请的范围内，效果更好。

为了平衡织物的弹性和耐拉伸性能，步骤(1)中，所述涤棉织物中涤纶和棉纤维的组分比为50:50-20:80。

为了获得一个较优的拉伸条件使涤棉织物的伸长状态更好，步骤(1)中，所述张力为20-50N。

为了获得能与涤棉织物适应性好且接枝效果更好的金属有机框架化合物，步骤(2)中，所述金属盐包括三氟乙酰丙酮化铜、草酸铜或醋酸铜；所述有机配体为2,3,6,7,10,11-六羟基三亚苯基苯。