[发明专利]PPy@PVA导电纤维膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种PPy@PVA导电纤维膜，其特征在于：所述的PPy@PVA导电纤维膜是通过静电纺丝技术得到PVA纤维膜，并在纤维表面聚合生长聚吡咯PPy，获得PPy@PVA导电纤维膜。

2.根据权利要求1所述的PPy@PVA导电纤维膜，其特征在于：所述静电纺丝得到的PVA纤维膜，光学颜色为白色，丝径均一，平均直径为0.22微米，表面光滑且无泰勒锥形貌；所述PPy@PVA导电纤维膜的纤维直径为0.52-0.92微米之间，相对于原始的PVA纺丝直径，增加了0.30-0.70微米，增幅在136.3-318.2%之间。

3.根据权利要求1所述的PPy@PVA导电纤维膜的制备方法，其特征在于：PPy@PVA导电纤维膜的制备采用原位聚合方法，分吸附和氧化两步进行，首先PVA纤维膜浸渍吡咯/DMF溶液，吸附吡咯单体，随后利用氯化铁氧化原位聚合生成聚吡咯。

4.根据权利要求3所述的PPy@PVA导电纤维膜的制备方法，其特征在于：所述吸附步骤如下：将纯PVA纺丝膜置于体积比为10%的Py/DMF溶液中，60℃浸泡吸附20分钟；所述氧化步骤如下：将吸附Py的纯 PVA纺丝膜置于60℃下的饱和三氯化铁溶液中，聚合2小时后，取出、清洗、干燥，获得PPy@PVA1样品，重复吸附-氧化操作2-4次，得到PPy@PVA2、PPy@PVA3、PPy@PVA4、PPy@PVA5样品。

5.根据权利要求3所述的PPy@PVA导电纤维膜的制备方法，其特征在于：所述PVA纺丝纤维膜的具体制备方法如下：配置0.1 g/ml的PVA去离子水溶液，将之注入到带有不锈钢针的注射器中，以接地铝箔为接收板，在喷丝头施加20.0 kV的直流电压，固定喷丝头和接收器之间的距离为20.0cm，利用注射蠕动泵控制PVA溶液的进料，设定速率为3 μL/min，进行静电纺丝；12小时纺丝后，得均匀的PVA纺丝纤维膜；为提升PVA纺丝纤维膜抗水溶性和力学性能，将PVA纺丝纤维膜置于120℃温度下，退火处理5小时，备用。

6.根据权利要求4所述的PPy@PVA导电纤维膜的制备方法，其特征在于：3次PPy沉积后，所得PPy@PVA3纤维膜的平均拉伸模量为7.71 MPa，面电阻为840 Ω/sq，电导率为32.1 mS/cm。

7.根据权利要求4-6任一所述的制备方法制得的PPy@PVA导电纤维膜在应变传感器中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：PPy@PVA3纤维膜传感器在30%形变内，电阻变化量与形变的线性偏差只有0.9 %，线性值为1.85，发生5、10、15、20、25、30 %形变时其电阻变化量分别为9.07、18.55、27.81、37.32、46.47、56.01%。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：PPy@PVA3纤维膜传感器信号稳定，1000次拉伸实验中，除初始阶段外，5000秒的传感信号轮廓不发生明显的漂移，计算的灵敏度也没有发生明显的变化。