[发明专利]一种本征可拉伸导电高分子材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种本征可拉伸导电高分子材料的制备方法，其特征在于，以磺基水杨酸钠为掺杂剂同时以氯化铁为氧化剂通过原位聚合方法在弹性材料表面沉积聚吡咯，制得本征可拉伸导电高分子材料，其中，弹性材料的断裂伸长率大于100％；

本征可拉伸导电高分子材料在应变为100％时的电阻变化量为初始电阻的1～2倍，在应变为100％时的电导率为初始电导率的1～2.15倍。

2.根据权利要求1所述的一种本征可拉伸导电高分子材料的制备方法，其特征在于，原位聚合方法为液相聚合法，具体步骤如下：

(1)将弹性材料浸入浓度为4～20wt％的吡咯单体的水溶液中0.5～6h；

(2)将步骤(1)的产物移入含氯化铁和磺基水杨酸钠的溶液中进行反应1～12h；

(3)将步骤(2)的产物用去离子水洗涤后干燥，即得本征可拉伸导电高分子材料。

3.根据权利要求1所述的一种本征可拉伸导电高分子材料的制备方法，其特征在于，原位聚合方法为气相聚合法，具体步骤如下：

(1)将弹性材料浸入含氯化铁和磺基水杨酸钠的溶液中0.5～6h；

(2)使用吡咯单体熏蒸步骤(1)的产物1～24h；

(3)将步骤(2)的产物用去离子水洗涤后干燥，即得本征可拉伸导电高分子材料。

4.根据权利要求2或3所述的一种本征可拉伸导电高分子材料的制备方法，其特征在于，含氯化铁和磺基水杨酸钠的溶液中氯化铁的浓度为4～12wt％，氯化铁与磺基水杨酸钠的摩尔比为0.5～4:1。

5.采用如权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的本征可拉伸导电高分子材料，其特征在于，由弹性材料基体和掺杂有磺基水杨酸钠的聚吡咯涂层组成，掺杂有磺基水杨酸钠的聚吡咯涂层的XPS谱图中C1s峰中α碳峰占总碳峰面积的45％以下。

6.根据权利要求5所述的本征可拉伸导电高分子材料，其特征在于，本征可拉伸导电高分子材料在应变为70～100％时聚吡咯涂层开始出现裂纹。

7.如权利要求5或6所述的本征可拉伸导电高分子材料的应用，其特征在于，本征可拉伸导电高分子材料用作柔性电子器件的可拉伸电子电路，或者用作柔性超级电容器的电极。

8.如权利要求5或6所述的本征可拉伸导电高分子材料的应用，其特征在于，将本征可拉伸导电高分子材料牵伸后去除牵伸力，制得褶皱状导电高分子材料，其中，牵伸倍数为1.2～(1+x)，x为本征可拉伸导电高分子材料中的聚吡咯涂层的断裂伸长率。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，牵伸采用牵伸机构，牵伸机构包括前罗拉和后罗拉，牵伸倍数为前罗拉的转速与后罗拉的转速的比值，前罗拉的转速为50～400rpm。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，褶皱状导电高分子材料的初始电阻为1.1～140kΩ/cm，初始电导率为0.7～900S/m，在应变为50％时的电阻变化量为初始电阻的0.2倍以下，在应变为50％时的电导率为初始电导率的1～2.17倍。