表层静电植入与贴伏石墨烯的湿敏聚氨酯纤维制备及其性能

摘要

为制备性能优良、环保且适合编织的湿敏纤维,采用表层静电植入法,在静电场中将石墨烯快速植入熔融状态的聚氨酯纤维表层,经快速辊压贴伏制备出类羊毛鳞片状、湿度敏感的聚氨酯湿敏纤维.通过对纤维的制备工艺进行优化,同时对纤维的结构和性能进行分析.结果表明:聚氨酯湿敏纤维的最佳制备工艺为电极板接收距离为15 cm,电压为45 kV,温度为50°C,植入时间为15 s;当石墨烯质量分数为4.1％时,湿敏纤维的电导率为7.0 S/m,断裂强度为94.9 MPa,断裂伸长率91.5％;该湿敏纤维具有良好的湿度敏感稳定性,在高湿环境下具有良好的电阻敏感性,在低湿下具有更短的响应时间(16 s)和恢复时间(26 s);该湿敏纤维在腐蚀性气体环境和柔性智能电子纺织品上具有广泛的应用潜力.