[发明专利]一种木质素基柔性压阻传感器的制备方法

摘要

本发明公开了一种木质素基柔性压阻传感器的制备方法，是将高分子量高聚物完全溶于有机溶剂中，随后加入木质素，搅拌得到纺丝液；将所得纺丝液加入到静电纺丝设备中进行纺丝，推进速度呈阶梯式变化，得到木质素纳米纤维；将所得纤维置于管式炉中经预氧化和碳化后得到木质素基纳米碳纤维；将所得纳米碳纤维置于静电纺丝接收板上，在其正反两面喷覆热塑性柔性纳米纤维，得到韧性夹层电极；将所得夹层电极在80～180℃下热压成型后组装即得到柔性压阻传感器。该传感器具有韧性好、舒适度高、检测范围宽、可编织性强、成本低等优点，市场开发和应用前景广阔。

主权项

1.一种木质素基柔性压阻传感器的制备方法，步骤是：(1)将粘均分子量为5×105～7×106的高聚物在50～100℃下完全溶于有机溶剂中，随后加入木质素，搅拌5～12h，得到纺丝液；其中：所述高聚物为聚乙烯、聚氧化乙烯或聚氨酯，或其几种任意质量比的混合，高聚物的添加量为木质素质量的0.2～5％；所述木质素为硫酸盐木质素、亚硫酸盐木质素或酶解木质素，或其几种任意质量比的混合，木质素的添加量为有机溶剂质量的10～60％；所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或三氯甲烷；(2)将制得的纺丝液加入到静电纺丝设备中进行纺丝，纺丝电压为2～20kV，接收距离为15～20cm，先以0.3～0.6ml/h的推进速度纺丝1～4h，随后以0.1～0.3ml/h和0.4～0.6ml/h的推进速度各纺丝1～4h，得到木质素纳米纤维；(3)将制得的木质素纳米纤维置于管式炉中进行预氧化和碳化，先以0.1～3℃/min的升温速率升至260～270℃，恒温处理1～4h；然后以2～5℃/min的升温速率升温至1000～1400℃进行碳化，时间为1～4h，得到木质素基纳米碳纤维；(4)将制得的木质素基纳米碳纤维置于静电纺丝接收板上，在其正反两面喷覆热塑性柔性纳米纤维并形成厚度为30～50μm的膜，得到韧性夹层电极；将所得夹层电极在80～180℃下热压成型后组装即得到木质素基柔性压阻传感器；其中所述热塑性柔性纳米纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯纳米纤维，或其几种任意体积比的混合。