[發明專利]一種柔性傳感材料的制備及其應用

在審

• 申請號: 202110578142.6
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113322531A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 劉溫霞;李程龍;吳玉濤;李國棟;于得海;王慧麗;宋兆萍;劉小娜
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: D01F2/24
• 分類號: D01F2/24;D01F1/09;G01B7/16;G01L1/20;G01L9/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種柔性傳感材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將陽離子纖維素納米材料分散于去離子水中，獲得陽離子纖維素納米材料水分散液，經機械攪拌或超聲處理，獲得陽離子分散劑體系；將陰離子纖維素納米材料分散于去離子水中，獲得的陰離子纖維素納米材料分散液，經機械攪拌或超聲處理，獲得陰離子分散劑體系；

（2）將碳納米管/石墨烯加入陽離子分散劑體系中，經機械攪拌或超聲處理，制備利用陽離子分散劑穩定的碳納米管/石墨烯水分散液a；將碳納米管/石墨烯加入陰離子分散劑體系中，經機械攪拌或超聲處理，制備利用陰離子分散劑穩定的碳納米管/石墨烯水分散液b；

（3）將碳納米管/石墨烯分散液a和b分別放置在同一個容器中，形成接觸或不接觸界面，將碳納米管/石墨烯分散液a和b的界面匯攏，抽出瞬間形成的類固態陰陽離子復合物，快速烘掉所紡導電細絲中的水分，將細絲纏到卷筒上，制備出導電絲。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的陽離子分散劑體系中，陽離子纖維素納米材料濃度為0.1-0.5wt%；所述的陰離子分散劑體系中，陰離子纖維素納米材料濃度為0.1-0.5wt%；所述的碳納米管/石墨烯水分散液a中，碳納米管/石墨烯濃度為0-0.4wt%；所述的導電納米水分散液b中，碳納米管/石墨烯濃度為0.1-0.4wt%。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的纖維素納米材料具體為纖維素納米纖維和纖維素納米晶；纖維素納米纖維是從纖維素纖維中經機械拆解得到的纖維素纖絲；纖維素納米晶是纖維素纖維和微晶纖維素經化學處理去掉無定形部分的纖維素納米晶；所述的纖維素納米材料是經過化學改性后得到陽離子纖維素納米材料或陰離子纖維素納米材料。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的導電絲紡絲速度控制在50~300 mm/min。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳納米管為單壁碳納米管。

6.一種權利要求1-5任一所述的方法制備的柔性傳感材料的應用，其特征在于，應用于作為應變傳感材料。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，將導電絲用聚二甲基硅氧烷包覆后作為線狀傳感器，或將數根導電絲并排封裝到聚二甲基硅氧烷薄膜中，兩端粘上導電膠帶，引出導線，構成壓力/應變傳感器。