【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及導電織物制備，尤其涉及一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物及其制備方法。
技術介紹
1、近年來，隨著社會的快速發展，人民生活水平的不斷提高，日常活動也越來越豐富。傳統織物保暖、裝飾的功能已不能滿足人們更高維度的需求。利用導電織物為人體提供電子功能，可以收集、處理、存儲、傳輸和顯示信息，是未來可穿戴電子產品不可或缺的標準。不同的導電材料，如導電聚合物、金屬納米顆粒/納米線/液體和碳材料，被添加到纖維和織物中，在不影響其固有特性的條件下顯著提升導電性能。隨著人們對導電織物的不斷深入研究，其在電磁屏蔽、超級電容器和柔性可穿戴器件等領域表現出極大的應用潛力。
2、為了獲得良好的可拉伸織物性能，在大拉伸應變下保持導體的高導電性是至關重要的。液態金屬(lm)，如共晶鎵銦和共晶鎵銦錫(egainsn)，最近被提出作為固體金屬和碳基材料的可拉伸導體，因為它具有高導電性(>3×104?s?cm?1)，自修復能力，在環境條件下零揮發性，良好的生物相容性，以及作為液體的無限變形性。此外，lm的打印能力為以極低的成本大規模制造可拉伸電子產品提供了一個有前途的解決方案。迄今為止，lm作為可拉伸導體的應用仍面臨兩大挑戰。最突出的挑戰是lm的低潤濕性，由于高表面張力(例如，egainsn的表面張力為718?mn?m?1)，lm很難濕潤并擴散到織物表面。
3、公開號為cn115975411a的專利技術專利提供了一種具有協同變形性的液態金屬導電涂層及其制備方法。其將大塊液態金屬液滴利用分散劑在水或乙醇溶劑中超聲分散為微納
4、有鑒于此，有必要設計一種改進的應變不敏感液態金屬涂層導電織物及其制備方法，以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物及其制備方法，選擇常規的彈性織物為基材，首先在其表面引入中間導電粘合層，然后再涂覆預氧化的液態金屬氧化物，經過預壓滲透處理制備得到液態金屬涂層導電織物。
2、為實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其由常規彈性織物基底、中間導電粘合層、液態金屬導電涂層構成；
3、所述中間導電粘合層為pedot:pss導電聚合物層；
4、所述中間導電粘合層的厚度20~50um；所述液態金屬導電涂層的厚度為?1~5um?；施加壓力后涂層總厚度變為10~20um；所述應變不敏感液態金屬涂層導電織物的電阻<1ω，在100%應變下電阻變化小于5%。
5、作為本專利技術的進一步改進，所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦金、鎵銦錫合金中的一種。
6、作為本專利技術的進一步改進，所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦錫比例（62~95%）：（5~22%）：（0~16%）的三元合金。
7、作為本專利技術的進一步改進，所述常規彈性織物基底的材料為氨綸、萊卡棉、錦綸、莫代爾棉中的一種或多種組合混紡。
8、作為本專利技術的進一步改進，所述中間導電粘合層由pedot:pss導電聚合物和添加劑構成；添加劑為乙二醇、二甲基亞砜、離子液體中的一種或多種混合。
9、作為本專利技術的進一步改進，所述中間導電粘合層中，添加劑的含量為5%~10%。
10、為實現上述專利技術目的，本專利技術還提供了上述應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，其包括如下步驟：
11、s1、將彈性織物清洗干燥預處理，得到常規彈性織物基底；
12、s2、將pedot:pss導電聚合物涂覆在常規彈性織物基底表面，于70~80℃下退火處理，在常規彈性織物基底表面上形成中間導電粘合層；
13、s3、再將預氧化處理后的液態金屬涂覆在中間導電粘合層上，得到三層復合織物；
14、s4、對三層復合織物進行預壓處理，得到應變不敏感液態金屬涂層導電織物。
15、作為本專利技術的進一步改進，步驟s4中，預壓處理的壓力范圍為0.6~1.6mpa。
16、作為本專利技術的進一步改進，步驟s3中，預氧化處理工藝為：將液態金屬置于空氣流通的條件下，在30℃~60℃溫度下氧化處理1~2h。
17、作為本專利技術的進一步改進，步驟s2中，還包括對pedot:pss導電聚合物進行改性處理，改性工藝為：添加dmso、乙二醇等來增強pedot：pss聚合物的導電性能。
18、本專利技術的有益效果是：
19、1、本專利技術提供的應變不敏感液態金屬涂層導電織物，比常規導電織物具有更好的導電穩定性，該導電織物電阻通常<1ω（樣品大小1x2cm），在100%應變下電阻變化小于5%。
20、2、本專利技術提供的應變不敏感液態金屬涂層導電織物，引入中間導電粘合層，pedot:pss作為一種性能優異的導電高分子聚合物，附著力強，可以通過絲網印刷將其涂覆在織物表面，利用pedot:pss和液態金屬之間化學和物理粘附的協同作用，可以有效地促進液態金屬在織物基底上的滲透，使得液態金屬導電層能夠與織物基底穩定復合。
21、3、本專利技術提供的應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，對液態金屬進行預氧化處理，達到在保證液態金屬高導電性的同時增強其粘附性的技術效果，以解決液態金屬由于表面張力過大難以涂覆在織物基底表面的技術難題。
22、4、本專利技術提供的應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，通過外加壓力后處理來進一步增強液態金屬與織物的結合，使液態金屬滲透到織物的孔隙結構中，大幅度提升彈性織物的導電穩定性。
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1.一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：由常規彈性織物基底、中間導電粘合層、液態金屬導電涂層構成；
2.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦合金、鎵銦錫合金中的一種。
3.根據權利要求2所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦錫質量比例（62~95%）：（5~22%）：（0~16%）的二元或三元合金。
4.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述常規彈性織物基底的材料為氨綸、萊卡棉、錦氨綸、莫代爾棉中的一種或多種組合混紡。
5.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述中間導電粘合層由PEDOT:PSS導電聚合物和添加劑構成；添加劑為乙二醇、二甲基亞砜、離子液體中的一種或多種混合。
6.根據權利要求5所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述中間導電粘合層中，添加劑的含量為5%~10%。
7.權利要求
8.根據權利要求7所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，其特征在于：步驟S4中，預壓處理的壓力范圍為0.6~3.6Mpa。
9.根據權利要求7所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，其特征在于：步驟S3中，預氧化處理工藝為：將液態金屬置于空氣流通的條件下，在30℃~60℃溫度下氧化處理1~2h。
10.根據權利要求7所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物的制備方法，其特征在于：步驟S2中，還包括對PEDOT:PSS導電聚合物進行改性處理，改性工藝為：添加DMSO、乙二醇來增強PEDOT：PSS聚合物的導電性能。
...【技術特征摘要】
1.一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：由常規彈性織物基底、中間導電粘合層、液態金屬導電涂層構成；
2.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦合金、鎵銦錫合金中的一種。
3.根據權利要求2所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述液態金屬導電涂層中的液態金屬為鎵銦錫質量比例（62~95%）：（5~22%）：（0~16%）的二元或三元合金。
4.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述常規彈性織物基底的材料為氨綸、萊卡棉、錦氨綸、莫代爾棉中的一種或多種組合混紡。
5.根據權利要求1所述的一種應變不敏感液態金屬涂層導電織物，其特征在于：所述中間導電粘合層由pedot:pss導電聚合物和添加劑構成；添加劑為乙二醇、二甲基亞砜、離子液體中的一種或多種混合。
【專利技術屬性】
技術研發人員：李沐芳，陳科，王棟，朱秀芳，羅夢穎，鐘衛兵，楊麗燕，卿星，
申請(專利權)人：武漢紡織大學，
類型：發明
國別省市：
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