[发明专利]一种仿生结构应变不敏感导电纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种仿生结构应变不敏感导电纤维的制备方法，其特征在于：先对弹性纤维施加一定预牵伸应变，并在施加预牵伸应变后的弹性纤维表面涂覆弹性聚合物溶液后释放预牵伸应变得到单褶结构弹性纤维，再对所述单褶结构弹性纤维施加高于预牵伸应变的牵伸应变后在其表面沉积导电涂层，释放牵伸应变后制得仿生结构应变不敏感导电纤维；

由弹性聚合物浇筑成的匀质膜的弹性模量与弹性纤维弹性模量间的比值为0.5~2；

在施加预牵伸应变后的弹性纤维表面涂覆弹性聚合物溶液后形成的涂层厚度大于在单褶结构弹性纤维表面沉积导电涂层的厚度；

所述预牵伸应变的大小为a，0a0.3x，所述牵伸应变的大小为b，ab≤0.3x，x为弹性纤维的断裂伸长率；

弹性纤维的断裂伸长率为50~2000%。

2.根据权利要求1所述的一种仿生结构应变不敏感导电纤维的制备方法，其特征在于，弹性纤维为氨纶纤维、橡胶纤维或聚己内酯纤维。

3.根据权利要求1所述的一种仿生结构应变不敏感导电纤维的制备方法，其特征在于，弹性聚合物为聚氨酯、聚己内酯或聚二甲基硅氧烷；

弹性聚合物溶液的浓度为5~10wt%；

弹性聚合物溶液中的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或三氯甲烷；

在施加预牵伸应变后的弹性纤维表面涂覆弹性聚合物溶液后形成的涂层厚度为5~30μm。

4.根据权利要求1所述的一种仿生结构应变不敏感导电纤维的制备方法，其特征在于，沉积导电涂层采用原位聚合或喷涂的方法；沉积导电涂层的厚度为0.05~0.25μm。

5.采用如权利要求1~4任一项所述的方法制得的一种仿生结构应变不敏感导电纤维，其特征在于：弹性纤维表面具有一层弹性聚合物涂层褶皱，弹性聚合物涂层褶皱密度为2~6个/100μm，弹性聚合物涂层褶皱平均高度为10~20μm；在弹性聚合物涂层褶皱上具有一层导电涂层褶皱，导电涂层褶皱密度10~45个/100μm，导电涂层褶皱平均高度为0.5~5μm。

6.根据权利要求5所述的一种仿生结构应变不敏感导电纤维，其特征在于，仿生结构应变不敏感导电纤维的电导率为10^-1~10²S/m，在0.5x应变下的品质因子为0.1~6，在b应变下的加载卸载循环后的滞后程度为4~20%。