[发明专利]应变不灵敏纱线应变传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法是先在弹性包芯纱表面原位生长聚苯胺纳米阵列，以得到聚苯胺纳米阵列改性包芯纱，之后沉积MXene纳米片得到MXene/聚苯胺纳米阵列改性包芯纱，然后以MXene/聚苯胺纳米阵列改性包芯纱作为芯纱和皮层纱线，经同步包缠以制得双包缠结构应变不灵敏纱线传感器。

2.根据权利要求1所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述聚苯胺纳米阵列改性包芯纱的制备方法包括如下步骤：

A1、分配配置浓度为0.005～2mol/L的苯胺/硫酸溶液和0.00125～0.5mol/L过硫酸铵/硫酸溶液，其中硫酸的浓度为0.5～5mol/L；

A2、将弹性包芯纱按照1:10～200的浴比放入配置好的所述苯胺硫酸溶液中，经搅拌浸渍后倒入所述过硫酸铵/硫酸溶液，并在0～5℃温度下搅拌反应1-24h，之后经水洗、干燥后制得。

3.根据权利要求2所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述A2中搅拌浸渍的时间为1～10分钟；干燥的温度为50～80℃，时间为5-10分钟。

4.根据权利要求1所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述MXene/聚苯胺纳米阵列改性包芯纱的制备方法是将聚苯胺改性弹性包芯纱依次经浸渍聚多巴胺、一次烘干、浸渍MXene分散液、二次烘干后，重复两次浸渍及相应烘干过程，以控制MXene在聚苯胺纳米阵列改性包芯纱上的负载量为6～35wt％。

5.根据权利要求4所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述聚多巴胺的浓度为5-50mg/mL，浸渍聚多巴胺的时间为1-10分钟；MXene分散液的浓度0.5-50mg/mL，浸渍MXene分散液的时间为1-10分钟。

6.根据权利要求4所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述一次烘干和二次烘干的温度均为50-80℃。

7.根据权利要求1所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述同步包缠以制得双包缠结构应变不灵敏纱线传感器的方法包括如下步骤：

B1、将作为芯纱的MXene/聚苯胺纳米阵列包芯纱预伸长100％-1000％，并且将其两端固定；

B2、采用同步包缠的方法将作为皮纱的MXene/聚苯胺纳米阵列包芯纱包缠在B1处理后的芯纱表面，制得双包缠结构应变不灵敏纱线传感器。

8.根据权利要求1所述应变不灵敏纱线应变传感器的制备方法，其特征在于，所述弹性包芯纱包括棉包芯纱、涤纶包芯纱、黏胶包芯纱、氨纶包芯纱。

9.一种应变不灵敏纱线应变传感器，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述制备方法制得。

10.权利要求9所述应变不灵敏纱线应变传感器在可牵伸电路、柔性超级电容器或可牵伸电热器件中的应用。