導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備及其在應(yīng)變傳感器中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)變傳感器用導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明提供一種導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：1)先預(yù)制得到具有導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜；其中，導(dǎo)電填料占高分子纖維質(zhì)量的1～25％；2)將高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜置于模具中，用聚合物溶液澆筑完全，后于室溫下干燥去除溶劑，即得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料；其中，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料中，導(dǎo)電填料均勻連續(xù)地分布在高分子纖維與聚合物的界面區(qū)域。利用該方法制得的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的電學(xué)性能與力學(xué)性能均較優(yōu)；所得復(fù)合材料可用作應(yīng)變傳感器。
【專利說明】
導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備及其在應(yīng)變傳感器中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)變傳感器用導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(CPCs)是指以高分子材料為基體，加入各種導(dǎo)電填料制備而 成的具有導(dǎo)電功能的高分子復(fù)合材料體系，它在保持高分子基體許多優(yōu)異特性的同時，還 可在較大范圍內(nèi)根據(jù)使用需要方便的調(diào)節(jié)材料的電學(xué)、力學(xué)和其他性能，因此得到了研究 者和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前，CPCs因易加工、成本低、柔性好及質(zhì)輕等優(yōu)點在電阻式應(yīng)變 傳感器方面也得到了廣泛應(yīng)用。
[0003] 通常，通過熔融共混將導(dǎo)電填料分散到高分子基體內(nèi)即可制備CPCs。然而上述方 法制得的CPCs導(dǎo)電填料含量往往較高，這無疑增加了復(fù)合材料體系的熔體粘度，大大降低 了材料的加工性能;此外，高含量的導(dǎo)電填料在高分子基體中也極易團聚，這對CPCs的電學(xué) 及力學(xué)性能是十分不利的。前期的研究中，研究者已經(jīng)發(fā)展了許多方法來降低CPCs的逾滲 值，如雙逾滲、導(dǎo)電電填料選擇性分布在不相容聚合物界面和隔離分布方法等，這些方法在 一定程度上降低了導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電填料含量，然而這些方法或多或少存在制備工藝復(fù) 雜，材料結(jié)構(gòu)調(diào)控困難等缺點。
[0004] 本發(fā)明提供了一種新的制備導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對上述問題，提供一種導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，利用該方法制 得的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的電學(xué)性能與力學(xué)性能均較優(yōu);所得復(fù)合材料可用作應(yīng)變傳感 器。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，步驟如 下：
[0008] 1)先將導(dǎo)電填料置于去離子水中超聲分散1~2小時得到均勻的導(dǎo)電填料分散液， 后將高分子纖維膜置于導(dǎo)電填料分散液中超聲處理1~1200s，使導(dǎo)電填料修飾到高分子纖 維表面并相互搭接形成導(dǎo)電層，制得具有導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜;其 中，導(dǎo)電填料占高分子纖維質(zhì)量的1~25% ;
[0009] 2)將高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜置于模具中，用聚合物溶液澆筑完全，后于室溫 下干燥去除溶劑，即得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料;其中，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料中，導(dǎo)電填料均勻 連續(xù)地分布在高分子纖維與聚合物的界面區(qū)域。
[0010] 優(yōu)選的，步驟1)中，所述導(dǎo)電填料分散液中導(dǎo)電填料的質(zhì)量濃度分別為0.05~ 0.12%;更優(yōu)選為0.08%。
[0011] 優(yōu)選的，步驟1)中，導(dǎo)電填料占高分子纖維質(zhì)量的5~15%。
[0012] 進一步，步驟1)中，導(dǎo)電填料置于去離子水中超聲分散處理時還加入表面活性劑。
[0013] 優(yōu)選的，步驟1)中，表面活性劑的質(zhì)量濃度為0.1~0.6% ;更優(yōu)選為0.4%。
[0014] 優(yōu)選的，步驟1)中，高分子纖維膜置于導(dǎo)電填料分散液中超聲處理1~300s。
[0015] 優(yōu)選的，步驟1)中，所述高分子纖維膜的厚度1~50μπι，纖維平均直徑100~ 2000nm，纖維膜孔徑0 · 5~5μπι。
[0016] 更優(yōu)選的，所述高分子纖維膜的厚度在1~4μπι，纖維平均直徑100~400nm，纖維膜 孔徑0.5~3μηι。
[0017] 優(yōu)選的，步驟1)中，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α-烯 基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、醇醚硫酸鈉、或十六烷基三甲基溴化銨中的至少一種;優(yōu)選為 十^烷基橫酸納。
[0018] 優(yōu)選的，步驟1)中，所述高分子纖維膜選自尼龍電紡纖維、聚乳酸電紡纖維膜、聚 丙烯腈電紡纖維膜、聚苯乙烯電紡纖維膜、聚甲醛電紡纖維膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯電紡 纖維膜、聚氨酯電紡纖維膜或醋酸纖維素電紡纖維膜中的至少一種;優(yōu)選為尼龍6電紡纖維 膜、尼龍66電紡纖維膜、尼龍11電紡纖維膜、尼龍12電紡纖維膜、尼龍610電紡纖維膜、尼龍 612電紡纖維膜或尼龍1010電紡纖維膜。
[0019] 優(yōu)選的，步驟1)中，所述導(dǎo)電填料為碳納米管、炭黑、金屬粉末、金屬氧化物顆粒、 石墨納米片或石墨烯中的至少一種;優(yōu)選為碳納米管或炭黑。更優(yōu)選的，所述碳納米管為多 壁碳納米管(MWCNTs)。
[0020] 優(yōu)選的，步驟2)中，聚合物溶液的質(zhì)量濃度為1~12 % (優(yōu)選為2 % )，并且，所述溶 劑不能溶解高分子纖維。所述溶劑選用可溶解聚合物的溶劑（即制備聚合物溶液時所使用 的溶劑），并且，高分子纖維與聚合物的適用溶劑不同（即能溶解聚合物基材的溶劑不能溶 解高分子纖維）；限定聚合物溶液的質(zhì)量濃度為1~12%的原因在于，聚合物溶液的濃度如 果過小，干燥時間長;如果濃度過大則粘度太大，流動性不好，膜的浸漬效果不好。
[0021] 優(yōu)選的，步驟2)中，所述聚合物選自聚乙烯醇、聚乳酸、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲 酯、自干型環(huán)氧樹脂、自干型醇酸樹脂或自干型有機硅樹脂中的至少一種。
[0022] 優(yōu)選的，步驟2)中，所述聚合物為水溶性的聚合物;優(yōu)選為聚乙烯醇;這是由于聚 乙烯醇易成膜，其溶解所需溶劑為水，溶劑揮發(fā)對環(huán)境無害。
[0023] 優(yōu)選的，上述導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法中，所述聚合物為聚乙烯醇，高分子 纖維膜為尼龍電紡纖維膜，導(dǎo)電填料為多壁碳納米管，表面活性劑為十二烷基磺酸鈉;或：
[0024] 所述聚合物基材為聚乙烯醇，高分子纖維膜為尼龍電紡纖維膜，導(dǎo)電填料為炭黑， 表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。
[0025] 優(yōu)選的，步驟2)中，干燥時間為2~96小時。
[0026] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)電高分子復(fù)合材料，其由上述制 備方法制得;所得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料中導(dǎo)電填料均勻連續(xù)地分布在電紡纖維與聚合物基 材的界面區(qū)域。
[0027] 本發(fā)明所要解決的第三個技術(shù)問題是提供上述導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的用途，所述 導(dǎo)電高分子復(fù)合材料用作應(yīng)變傳感器。
[0028] 進一步，所述導(dǎo)電高分子復(fù)合材料用于原位監(jiān)測復(fù)合材料內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生與擴 展、纖維的斷裂和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的演變。
[0029] 本發(fā)明的有益效果：
[0030] 與導(dǎo)電填料在高分子基體中無規(guī)分散的CPCs體系相比，本發(fā)明將導(dǎo)電填料預(yù)先包 覆纖維網(wǎng)絡(luò)膜，預(yù)制導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并采用澆筑高分子基體法制備CPCs，容易實現(xiàn)CPCs復(fù)合材料 電學(xué)和力學(xué)性能的協(xié)同提高，這對其用于制備理想的應(yīng)變傳感器是十分關(guān)鍵的。復(fù)合材料 中，體系預(yù)制的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)可顯著提高復(fù)合材料的電學(xué)性能；導(dǎo)電填料分布在纖維與基體的 界面的微觀結(jié)構(gòu)，可使外載荷從基體轉(zhuǎn)移到纖維上，從而有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。此 外，在線研究CPCs應(yīng)變傳感器力學(xué)及電學(xué)性能的演變，分析復(fù)合材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化， 可實現(xiàn)材料的結(jié)構(gòu)探傷和性能預(yù)測。
【附圖說明】：
[0031] 圖1為本發(fā)明的工藝流程原理示意圖。
[0032]圖2a為本發(fā)明實施例4制備的MWCNTs修飾尼龍6(PA6)電紡纖維膜掃描電鏡圖片， 圖2b為實施例4制備的MWCNTs/PA6/聚乙烯醇(PVA)復(fù)合材料掃描電鏡圖片。
[0033]圖3為本發(fā)明實施例1 -5制備的MWCNTs修飾PA6電紡纖維膜的逾滲曲線。
[0034]圖4為本發(fā)明實施例1-5制備的MWCNTs/PA6/PVA復(fù)合材料的力學(xué)性能。
[0035] 圖5為本發(fā)明實施例3制備的MWCNTs/PA6/PVA復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(左軸)和 應(yīng)變-電阻響應(yīng)曲線(右軸）。
[0036] 圖6為本發(fā)明實施例6制備的炭黑/PA6/PVA復(fù)合材料在動態(tài)應(yīng)力場中的應(yīng)變-電阻 響應(yīng)曲線。
【具體實施方式】
[0037] 以下實施例僅為了進一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明作限制在所述的實施例 范圍之中。
[0038] 實施例l-5MWCNTs/PA6/PVA導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其制備的應(yīng)變傳感器 [0039]具體制備步驟為：
[0040] (1)導(dǎo)電填料分散液的制備方法為:先將40mg MWCNTs和200mg十二烷基磺酸鈉置 于50ml去離子水中在10°C下超聲分散1小時；
[0041 ] (2)將電紡PA6纖維膜（平均厚度2.2μπι，平均直徑200nm，孔徑0.5~3μπι)置于 MWCNTs分散液中超聲處理(實施例1未進行超聲處理，實施例2超聲處理2s，實施例3超聲處 理15s，實施例4超聲處理30s，實施例5超聲處理300s)，隨后置于空氣中自然干燥，制得含有 不同MWCNTs質(zhì)量濃度的MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜，所得MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜中MWCNTs質(zhì)量 濃度分別為〇.〇%(實施例1)，5.7%(實施例2)，11%(實施例3)，16%(實施例4)，23%(實施 例5);
[0042] (3)PVA水溶液的配置:將2g PVA(聚合度為1700~1800)加入到盛有100ml蒸餾水 的250ml燒杯中，60°C下磁力攪拌1小時使PVA充分溶脹，然后升溫至90°C磁力攪拌30min使 PVA溶解，得到質(zhì)量濃度2 %的PVA水溶液；
[0043] (4)將步驟(2)所得MWCNTs質(zhì)量濃度不同的MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜置于直徑15cm 的表面皿中，用適量蒸餾水潤濕該導(dǎo)電纖維膜使其鋪展在表面皿底部，然后將PVA水溶液倒 入表面皿中（將導(dǎo)電纖維膜充分覆蓋），室溫條件下干燥24小時，制得含預(yù)制導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的聚 合物復(fù)合材料。
[0044] 性能測試：
[0045] 形貌表征：圖2a為實施例4所得MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜的掃描電鏡圖，由圖2a可知 MWCNTs相互搭接纏繞在PA6纖維表面，同時該纖維膜中存在大量的通孔；圖2b為實施例4所 得MWCNTs/PA6/PVA復(fù)合材料的淬斷面掃描電鏡圖，由2b可知MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜中的空 隙被PVA基體良好的填充，MWCNTs均勻分布在PA6纖維與PVA基體的界面區(qū)域，且該復(fù)合材料 中二者界面模糊，說明PA6、MWCNTs及PVA組分間結(jié)合良好。
[0046]電學(xué)性能:為了考察實施例1-5所得MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜的電導(dǎo)率及逾滲值，使 用Z-C36型超高電阻測試儀(上海精密儀器有限公司生產(chǎn))和DMM4050型萬用表(美國泰克科 技有限公司），對大小為40 X 10mm2的導(dǎo)電纖維膜進行電性能測試詳見表1，圖3為MWCNTs/ PA6纖維膜的逾滲曲線。從表1和圖3可以看出實施例1-5所得MWCNTs/PA6導(dǎo)電纖維膜的逾滲 值為8 · 3wt · %。
[0047]力學(xué)性能：為了考察實施例1 -5所得MWCNTs/PA6/PVA復(fù)合材料的拉伸性能，使用 UTM2203型萬能拉伸試驗機(深圳三思縱橫科技有限公司），對大小為40 X 10 X 0.08mm3的復(fù) 合材料進行力學(xué)性能測試詳見表1，圖4為MWCNTs含量對該復(fù)合材料的拉伸強度和斷裂伸長 率的影響。由圖4可知，復(fù)合材料的斷裂伸長率隨麗CNTs含量的增加逐漸降低，拉伸強度隨 含量的增加先增加后降低，且實施例3所得復(fù)合材料的拉伸強度最大(35MPa)。相比之下，純 PVA材料的拉伸強度僅為32MPa，明顯小于實施例3所得復(fù)合材料的拉伸強度，表明本發(fā)明方 法可用于制備力學(xué)性能優(yōu)良的CPC復(fù)合材料。
[0048] 應(yīng)變-電阻響應(yīng)行為：圖5為實施例3所得MWCNTs/PA6/PVA復(fù)合材料的應(yīng)力應(yīng)變曲 線及應(yīng)變-電阻響應(yīng)曲線，拉伸速率為5mm/min，響應(yīng)度定義為Rt/RQ，其中Rt和R〇分別定義為 試樣在t時刻的電阻和試樣的初始電阻。從圖5可知復(fù)合材料的應(yīng)變電阻曲線可分為四部 分，分別對應(yīng)不同的材料損壞階段:階段I處于復(fù)合材料彈性形變區(qū)，復(fù)合材料電阻僅緩慢 升高；當5%〈應(yīng)變〈15%時（階段II)，基體微裂紋及纖維/基體界面脫粘現(xiàn)象開始出現(xiàn)，應(yīng) 變-電阻響應(yīng)曲線的斜率明顯變大;在階段III中，基體內(nèi)產(chǎn)出大量的裂紋，且裂紋在基體內(nèi) 以及纖維/基體界面處擴展，同時可能造成纖維的徹底斷裂，電阻變化曲線的斜率在該階段 初始位置出現(xiàn)下降，隨后電阻呈指數(shù)形式增長;當應(yīng)力大于復(fù)合材料的極限強度后，材料開 始斷裂，電阻急劇上升(階段IV)。由圖5可知，麗CNTs/PA6/PVA復(fù)合材料在不同應(yīng)變下展現(xiàn) 出不同的應(yīng)變-電阻響應(yīng)行為，因此其可以用作應(yīng)變傳感器使用，實現(xiàn)材料的結(jié)構(gòu)探傷和性 能預(yù)測。
[0049]表1實施例1-5碳納米管含量對電學(xué)和力學(xué)性能的影響
[0050]
[0051 ] 與MWCNTs在高分子基體中無規(guī)分散的CPCs體系相比，本發(fā)明將MWCNTs預(yù)先包覆纖 維網(wǎng)絡(luò)膜，預(yù)制導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并采用澆筑高分子基體法制備CPCs，容易實現(xiàn)CPCs電學(xué)和力學(xué)性 能的協(xié)同提高，這對制備理想的應(yīng)變傳感器是十分關(guān)鍵的。復(fù)合材料中，體系預(yù)制的導(dǎo)電網(wǎng) 絡(luò)可顯著提高復(fù)合材料的電學(xué)性能;MWCNTs分布在纖維與基體的界面的微觀結(jié)構(gòu)，可使外 載荷從基體轉(zhuǎn)移到纖維上，從而有效提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。在線研究CPCs應(yīng)變傳感器 力學(xué)及電學(xué)性能的演變，分析復(fù)合材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化，可實現(xiàn)材料的結(jié)構(gòu)探傷和性 能預(yù)測。
[0052] 實施例6導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用
[0053] 參照圖1，以炭黑為導(dǎo)電填料，其制備步驟包括：
[0054] (1)將炭黑和十二烷基磺酸鈉置于去離子水中在10°C下超聲分散1小時得到均勻 的炭黑分散液(炭黑的質(zhì)量濃度為〇. 1 %，十二烷基磺酸鈉的質(zhì)量濃度為〇. 5%);
[0055] (2)將初紡的PA6纖維膜置于炭黑分散液中超聲處理300s，然后置于空氣中自然干 燥，隨后利用銀膠將銅網(wǎng)粘附到該導(dǎo)電纖維膜的兩端，所得炭黑/PA6導(dǎo)電纖維膜中炭黑質(zhì) 量濃度為30 %;
[0056] (3)將2g PVA溶解于100ml的蒸餾水中，得到質(zhì)量濃度2%的PVA水溶液；
[0057] (4)將炭黑/PA6導(dǎo)電纖維膜置于直徑15cm的表面皿中，用適量蒸餾水潤濕該導(dǎo)電 纖維膜使其鋪展在表面皿底部，然后將PVA水溶液倒入表面皿中，自然風干24小時，制得具 有含預(yù)制導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。
[0058] 性能測試同實施例1~5。
[0059]圖6為實施例6所得應(yīng)變傳感器在動態(tài)應(yīng)力場中的應(yīng)變-電阻響應(yīng)行為。由圖6可 知，炭黑/PA6/PVA復(fù)合材料在不同應(yīng)變下展現(xiàn)出不同的應(yīng)變-電阻響應(yīng)行為，且具有重復(fù)性 好等優(yōu)點；因此可用作應(yīng)變傳感器。
【主權(quán)項】
1. 導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 先將導(dǎo)電填料置于去離子水中超聲分散1~2小時得到均勻的導(dǎo)電填料分散液，后將 高分子纖維膜置于導(dǎo)電填料分散液中超聲處理1~1200s，使導(dǎo)電填料修飾到高分子纖維表 面并相互搭接形成導(dǎo)電層，制得具有導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜;其中， 導(dǎo)電填料占高分子纖維質(zhì)量的1~25% ; 2) 將高分子纖維/導(dǎo)電填料復(fù)合膜置于模具中，用聚合物溶液澆筑完全，后于室溫下干 燥去除溶劑，即得導(dǎo)電高分子復(fù)合材料;其中，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料中，導(dǎo)電填料均勻連續(xù) 地分布在高分子纖維與聚合物的界面區(qū)域。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所 述導(dǎo)電填料分散液中導(dǎo)電填料的質(zhì)量濃度分別為〇. 05~0.12% ;優(yōu)選為0.08%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中， 導(dǎo)電填料占高分子纖維質(zhì)量的5~15%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步 驟1)中，導(dǎo)電填料置于去離子水中超聲分散處理時還加入表面活性劑得到導(dǎo)電填料分散 液;優(yōu)選的，導(dǎo)電填料分散液中表面活性劑的質(zhì)量濃度為〇. 1~〇. 6% ;更優(yōu)選為0.4% ;所述 表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、α-烯基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、醇醚 硫酸鈉、或十六烷基三甲基溴化銨中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步 驟1)中，所述高分子纖維膜的厚度1~50wii，纖維平均直徑100~2000nm，纖維膜孔徑0.5~5 μπι;優(yōu)選的，所述高分子纖維膜的厚度在1~4μπι，纖維平均直徑100~400nm，纖維膜孔徑0.5 ~3um〇6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于， 步驟1)中，所述高分子纖維膜選自尼龍電紡纖維、聚乳酸電紡纖維膜、聚丙烯腈電紡纖 維膜、聚苯乙烯電紡纖維膜、聚甲醛電紡纖維膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯電紡纖維膜、聚氨 酯電紡纖維膜或醋酸纖維素電紡纖維膜中的至少一種;優(yōu)選為尼龍6電紡纖維膜、尼龍66電 紡纖維膜、尼龍11電紡纖維膜、尼龍12電紡纖維膜、尼龍610電紡纖維膜、尼龍612電紡纖維 膜或尼龍1010電紡纖維膜； 所述導(dǎo)電填料為碳納米管、炭黑、金屬粉末、金屬氧化物顆粒、石墨納米片或石墨稀中 的至少一種;優(yōu)選為碳納米管或炭黑;更優(yōu)選的為多壁碳納米管。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步 驟2)中，聚合物溶液的質(zhì)量濃度為1~12%，并且，所述溶劑不能溶解高分子纖維。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所述的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步 驟2)中，所述聚合物選自聚乙烯醇、聚乳酸、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、自干型環(huán)氧樹 月旨、自干型醇酸樹脂或自干型有機硅樹脂中的至少一種;優(yōu)選為聚乙烯醇。9. 一種導(dǎo)電高分子復(fù)合材料，其由權(quán)利要求1~8任一項所述方法制得;所得導(dǎo)電高分 子復(fù)合材料中導(dǎo)電填料均勻連續(xù)地分布在電紡纖維與聚合物基材的界面區(qū)域。10. 權(quán)利要求1~8任一項所述方法制得的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料在應(yīng)變傳感器中的應(yīng) 用;進一步，所述導(dǎo)電高分子復(fù)合材料用于原位監(jiān)測高分子復(fù)合材料內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生與擴 展、纖維的斷裂和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的演變。
【文檔編號】C08L29/04GK105907009SQ201610330016
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】代坤, 王寧, 胡超, 鄭國強, 劉春太, 申長雨
【申請人】鄭州大學(xué)