柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法
专利汇可以提供柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且柔性、可拉伸 硅 橡胶 基可穿戴应变传感 纤维 的制备方法，包括以下步骤：采用硅烷 偶联剂 于氮气氛围保护下对羟基多壁 碳 纳米管 进行表面功能化改性；将硅橡胶注入聚四氟乙烯管并 固化 制得透明无气泡且表面光滑的硅橡胶纤维；将功能化改性多壁 碳纳米管 分散于硅橡胶中得到功能化改性 多壁碳纳米管 的前驱体分散液；通过 浸涂 法将前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面并固化制得低填充、柔性、可拉伸且高灵敏的 核壳结构 硅橡胶基可穿戴应变传感纤维，在 电阻 可变导体、 人工智能 和可穿戴设备等领域具有良好的应用前景。，下面是柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法专利的具体信息内容。
1.柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采用硅烷偶联剂于氮气氛围保护的甲苯溶剂中60 100℃回流反应12 24h对羟~ ~
基多壁碳纳米管进行表面改性，真空抽滤并洗涤后置于60 80℃烘箱中干燥3 8h，得到功能~ ~
化改性的多壁碳纳米管；
步骤2，取硅橡胶A组分与硅橡胶B组分，按质量比8:1 12:1磁力搅拌10 40min至混合均~ ~
匀，脱气10 40min至前驱体混合液无气泡后注入到聚四氟乙烯管中，在60 80℃烘箱中固化~ ~
1 3h，制得透明无气泡且表面光滑的硅橡胶纤维；
~
步骤3，称取硅橡胶A组分溶解在溶剂中，加入功能化改性多壁碳纳米管分散均匀后置于60 80℃烘箱中除去溶剂；按硅橡胶A组分与硅橡胶B组分质量比为8:1 12:1加入硅橡胶B~ ~
组分，混匀后脱气10 40min，得到功能化改性多壁碳纳米管的前驱体分散液；
~
步骤4，将步骤2制得的硅橡胶纤维浸入步骤3制得的功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于
60 80℃烘箱中固化1 3h，获得具有核壳结构的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤~ ~
维。
2.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述的硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种。
3.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述的硅烷偶联剂在甲苯溶液中的浓度为2 8g/L。
~
4.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的溶剂为四氢呋喃、环己烷或正己醇其中一种。
5.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的功能化改性多壁碳纳米管可采用石墨烯、金属纳米线或金属纳米颗粒中的一种替换。
6.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中前驱体分散液中功能化改性多壁碳纳米管在前驱体分散液中的浓度为1.5 6wt%。
~
7.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中所得复合纤维中功能化改性多壁碳纳米管的质量占比为0.75~
1.5wt%。
8.根据权利要求1所述的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法，其特征在于，所述的硅橡胶A组分采用乙烯基封端的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷；硅橡胶B组分采用聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化剂。
柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
基多壁碳纳米管进行表面改性，真空抽滤并洗涤后置于60 80℃烘箱中干燥3 8h，得到功能~ ~
化改性的多壁碳纳米管；
步骤2，取硅橡胶A组分与硅橡胶B组分，按质量比8:1 12:1磁力搅拌10 40min至混合均~ ~
匀，脱气10 40min至前驱体混合液无气泡后注入到聚四氟乙烯管中，在60 80℃烘箱中固化~ ~
1 3h，制得透明无气泡且表面光滑的硅橡胶纤维；
~
步骤3，称取硅橡胶A组分溶解在溶剂中，加入功能化改性多壁碳纳米管分散均匀后置于60 80℃烘箱中除去溶剂；按硅橡胶A组分与硅橡胶B组分质量比为8:1 12:1加入硅橡胶B~ ~
组分，混匀后脱气10 40min，得到功能化改性多壁碳纳米管的前驱体分散液；
~
步骤4，将步骤2制得的硅橡胶纤维浸入步骤3制得的功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于
60 80℃烘箱中固化1 3h，获得具有核壳结构的柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤~ ~
维。
具体实施方式
基多壁碳纳米管进行表面改性，真空抽滤并洗涤后置于60 80℃烘箱中干燥3 8h，得到功能~ ~
化改性的多壁碳纳米管；
步骤1中的硅烷偶联为KH550、KH560、KH570中的一种。
1 3h，制得透明无气泡且表面光滑的硅橡胶纤维；
~
步骤3，称取适量硅橡胶A组分（乙烯基封端的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷）溶解在溶剂中，加入功能化改性多壁碳纳米管分散均匀后置于60 80℃烘箱中除去溶剂；按硅橡胶A~
组分（乙烯基封端的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷）与硅橡胶B组分（聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化剂）质量比为8:1 12:1加入硅橡胶B组分（聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化~
剂），混匀后脱气10 40min，得到功能化改性多壁碳纳米管的前驱体分散液；步骤3中的溶剂~
为四氢呋喃、环己烷或正己醇中一种;
步骤3中的功能化改性多壁碳纳米管可采用石墨烯、金属纳米线或金属纳米颗粒中的一种替换。
硅橡胶基可穿戴应变传感纤维。
0.03g功能化改性的多壁碳纳米管并通过300W超声分散后置于60℃烘箱中除去溶剂，加入
0.17g硅橡胶B组分（聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化剂），机械搅拌混匀后置于真空烘箱中脱气10min，得到浓度为1.5wt%的功能化改性的多壁碳纳米管与硅橡胶前驱体分散液；将制得的硅橡胶纤维浸入功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于60℃烘箱中固化3h，得到功能化改性多壁碳纳米管质量占比为0.75wt%的柔性、可拉伸且具有“核-壳”结构的硅橡胶基可穿戴应变传感纤维。所得硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的拉伸强度为2.72MPa，电导率为0.015S/m。
0.10g功能化改性的多壁碳纳米管并通过300W超声分散后置于70℃烘箱中除去溶剂，加入
0.3g硅橡胶B组分（聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化剂），机械搅拌混匀后置于真空烘箱中脱气20min，得到浓度为3.0wt%的功能化改性的多壁碳纳米管与硅橡胶前驱体分散液；将制得的硅橡胶纤维浸入功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于70℃烘箱中固化2h，得到功能化改性多壁碳纳米管质量占比为
1.00wt%的柔性、可拉伸且具有“核-壳”结构的硅橡胶基可穿戴应变传感纤维。所得硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的拉伸强度为1.46MPa，电导率为0.016S/m。
0.20g功能化改性的多壁碳纳米管并通过300W超声分散后置于80℃烘箱中除去溶剂，加入
0.50g硅橡胶B组分（聚二甲基-甲基氢硅氧烷和铂催化剂），机械搅拌混匀后置于真空烘箱中脱气30min，得到浓度为4.5wt%的功能化改性的多壁碳纳米管与硅橡胶前驱体分散液；将制得的硅橡胶纤维浸入功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于80℃烘箱中固化2h，得到功能化改性多壁碳纳米管质量占比为1.25wt%的柔性、可拉伸且具有“核-壳”结构的硅橡胶基可穿戴应变传感纤维。所得硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的拉伸强度为1.29MPa，电导率为0.028S/m。
40min，得到浓度为6.0 wt%的功能化改性的多壁碳纳米管与硅橡胶前驱体分散液；将制得的硅橡胶纤维浸入功能化改性多壁碳纳米管前驱体分散液中，使前驱体分散液包覆于硅橡胶纤维表面；取出后置于80℃烘箱中固化1h，得到功能化改性多壁碳纳米管质量占比为
1.50 wt%的柔性、可拉伸且具有“核-壳”结构的硅橡胶基可穿戴应变传感纤维。所得硅橡胶基可穿戴应变传感纤维的拉伸强度为1.07MPa，电导率为0.051S/m。
4所得硅橡胶基应变传感纤维在手腕反复弯曲—伸展时的电流响应响应曲线，可以看出所得柔性、可拉伸硅橡胶基可穿戴应变传感纤维具有良好的应变传感性能。
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