[发明专利]一种具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料及其制备方法，该复合导电材料是以静电纺丝制得的碳纤维为芯材，以浆粕纤维为面材，通过溶解后析出的方式将浆粕纤维均匀的包覆在碳纤维表面进而获得的具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料。本发明的具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料的制备方法采取如下步骤：包括棉浆粕的疏解、纤维素的溶解、纺丝液的制备、静电纺丝、碳纤维的制备以及纤维素基复合导电材料的制备等六个阶段；制得的纤维素基复合导电材料的电导率为160S/m~170S/m，电流密度可达1200A/cm²；本发明提供的具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料的制备方法简单，符合可持续发展的要求。

主权项

1.一种具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料的制备方法，其特征在于采取如下步骤：(1)将棉浆粕浸泡于蒸馏水中20min后进行疏解，疏解过程转速为10000转/min，疏解时间为5min，疏解后将所得纤维在低温下烘至含水率低于1％得到烘干纤维；(2)取步骤(1)所得的烘干纤维与离子液体按照质量比1:100混合均匀，在120℃的条件下加热并机械搅拌反应60min制得纤维素溶液；(3)将聚丙烯腈与N，N‑二甲基甲酰胺按质量比1:8～1:12混合后置于锥形瓶中进行水浴加热，水浴温度为80℃，水浴过程中上述混合物需机械搅拌直至完全溶解后获得纺丝液；(4)将步骤(3)制备获得的纺丝液装入注射器中进行静电纺丝，获得静电纺丝纤维；(5)将步骤(4)制得的静电纺丝纤维在空气中进行预氧化，然后在氮气保护下进行高温碳化，制得碳纤维；(6)将步骤(5)制得的碳纤维浸泡于步骤(2)所得的纤维素溶液中，向上述浸泡有碳纤维的纤维素溶液中加入蒸馏水后进行真空抽滤，然后将滤饼取出经低温干燥制得具有稳定电导率的纤维素基复合导电材料；所述的纤维素基复合导电材料是以静电纺丝制得的碳纤维为芯材，然后将碳纤维浸没于浆粕纤维溶液中，最后使浆粕纤维析出并成型于碳纤维表面而获得的一种复合导电材料。