[发明专利]高性能柔性碳纳米管导电复合纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将TPU加入DMF溶液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌后，得到TPU纺丝原液；

S2、将多巴胺或其衍生物和Tris缓冲液加入到DMF溶液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌后，得到多巴胺或其衍生物溶液；

S3、将TPU加入所述多巴胺或其衍生物溶液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌后，得到多巴胺或其衍生物混合溶液；

S4、将碳纳米管或其衍生物、石墨烯或其衍生物和银粉末依次加入所述多巴胺或其衍生物混合溶液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌后，得到碳纳米管或其衍生物混合导电溶液；

S5、将所述碳纳米管或其衍生物混合导电溶液缓慢倒入所述TPU纺丝原液中，使用恒温磁力搅拌器搅拌后，得到碳纳米管或其衍生物混合导电纺丝溶液；

S6、将所述碳纳米管或其衍生物混合导电纺丝溶液注入注射器中，在常温下进行湿法纺丝，使用注射泵将所述碳纳米管或其衍生物混合导电纺丝溶液挤出至DMF水性凝固浴中，将经凝固浴凝固成型的初生纤维进行三倍的机械牵伸后，再进行热定型处理，最后将热定型处理后的纤维缠绕到匀速旋转的热辊上进行收集和干燥，得到高性能柔性碳纳米管导电复合纤维。

2.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中：

所述TPU的含量为0.2-18.2g/L；

所述DMF的质量体积浓度为20-600mg/mL；

所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40-60℃，搅拌速度为200-950rpm，搅拌时间为4-16h。

3.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：

所述DMF的质量体积浓度为20-600mg/mL；

所述将多巴胺或其衍生物和Tris缓冲液加入到DMF溶液中后的溶液PH为8-10；

所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40-60℃，搅拌速度为150-850rpm，搅拌时间为15-45min。

4.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：

所述多巴胺或其衍生物包括盐酸多巴胺、类聚多巴胺、N-3,4-二羟基苯乙基丙烯酰胺、3,4-二羟基苯丙氨酸中的一种。

5.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：

所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40-60℃，搅拌速度为250-850rpm，搅拌时间为6-18h；

所述多巴胺或其衍生物混合溶液中所述多巴胺或其衍生物的浓度为0.5-16.5mol/L、所述DMF的质量体积浓度为5-60mg/mL、所述TPU的含量为0.5-4.5g/L。

6.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中：

所述碳纳米管或其衍生物、石墨烯或其衍生物和银粉末的浓度分别为0.2-24.2mol/L、0.5-8.5mol/L和1.5-4.5mol/L；

所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40-60℃，搅拌速度为250-650rpm，搅拌时间为2-8h。

7.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中：

所述碳纳米管或其衍生物包括氨基化碳纳米管、羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管、CNTs-DMPA中的一种；

所述石墨烯或其衍生物包括氧化石墨烯、羧基化石墨烯、氨基化石墨烯中的一种。

8.根据权利要求1所述的高性能柔性碳纳米管导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中：

所述恒温磁力搅拌器的恒温温度为40-60℃，搅拌速度为100-600rpm，搅拌时间为6-12h。