聚氨酯基碳纳米管-液态金属导电纤维的制备及其性能

作     者：薛超 朱浩 杨晓川 任煜 刘婉婉 XUE Chao;ZHU Hao;YANG Xiaochuan;REN Yu;LIU Wanwan

作者机构：南通大学安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心江苏南通226019 南通大学纺织服装学院江苏南通226019 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2022年第43卷第7期

页      面：29-35页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：浙江省“尖兵”“领燕”研发攻关计划项目(2022C01166) 南通市科技计划项目(JC2021038) 江苏高校“青蓝工程”资助项目(苏教师函10号) 

主　　题：碳纳米管 液态金属 热塑性聚氨酯 导电纤维 湿法纺丝 

摘      要：为改善碳纳米管(CNT)作为导电填料弹性性能不足的问题,以CNT和液态金属(LM)为导电填料,热塑性聚氨酯(TPU)为基体,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,去离子水为凝固浴,通过湿法纺丝制备了CNT/LM/TPU导电纤维,并研究了LM和CNT 2种导电填料对纤维结构和性能的影响。结果表明:当导电填料LM质量分数为40%,CNT质量分数为10%时,CNT/LM/TPU纤维的力学性能大幅度提升,断裂强度为10.16 MPa,断裂伸长率为252%;CNT/LM/TPU纤维具有良好的导电性能,其电导率为5.41 S/m,可以用作导线点亮电路,在100%和200%的拉伸应变下电路仍有电流通过,且经20次循环拉伸后仍具有稳定的电阻回复性;此外,该纤维还具有良好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到92.61%。