一种发电复合纤维、制法及其应用的制作方法

技术特征：
1.一种制备复合纤维的方法，其包括下述步骤：将金属微纳颗粒和聚合物基底材料进行复合得到复合材料；将所述复合材料通过湿法纺丝或双螺杆挤出得到复合纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属微纳颗粒为金属磁性微纳颗粒、金属化合物磁性微纳颗粒和/或金属合金磁性微纳颗粒；优选的，所述金属磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：铁磁性粒子、钴磁性粒子和镍磁性粒子；优选的，所述金属化合物磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：氧化铁磁性粒子(γ-fe2o3、fe3o4)、二氧化铬磁性粒子(cro2)、氮化铁磁性粒子(fe6n2)、锶铁氧体磁性粒子(srfe
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)、钡铁氧体磁性粒子(bafe
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)和钴-氧化铁磁性粒子(co-fe2o3和co-fe3o4)；优选的，所述金属合金磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：钕铁硼磁性粒子(nd2fe
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b)、铁钴镍磁性粒子(feconi)、铁钴钒磁性粒子(fecov)、钕镍钴磁性粒子(ndnico)、钐钴磁性粒子(smco5和sm2co
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)和铝镍钴磁性粒子(alnico)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述金属微纳颗粒的粒径范围为0.005-250μm，优选为0.005-5μm；所述聚合物基底材料为热塑性聚合物，优选为选自聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、掺杂有氟化聚合物的pmma复合材料(f-pmma)、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物(smma)、环烯烃共聚物(coc)、环烯烃聚合物(cop)、聚碳酸酯(pc)、聚亚苯基砜树脂(ppsu)、聚醚砜树脂(pes)、聚乙烯亚胺(pei)、聚苯乙烯(ps)、聚酰胺树脂(pa)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚丙烯腈(pan)、聚乙烯醇(pva)、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯(pu)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚乙二醇(peg)、聚对苯二甲酸丙二酯(ptt)和聚醚中的一种或两种以上的聚合物；优选的，以在复合材料中所占的质量百分比计，所述金属微纳颗粒为0.1-90％，优选为80％-90％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在得到复合材料的步骤中，将金属微纳颗粒和聚合物基底材料进行化学溶解和/或物理共混得到，优选的，所述化学溶解为将金属微纳颗粒和聚合物基底材料放入溶剂中进行溶解，然后除去所述溶剂得到所述复合材料，优选的，所述溶剂选自二甲基乙酰胺、氯仿、乙醚、丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、乙二醇、丙二醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、环己烷和二甲苯中的一种或两种以上；优选的，所述双螺杆主机转速为100-6000r/min；优选的，在制备复合材料的步骤中，在使用双螺杆挤出之后，在得到复合材料之前还包括收卷的步骤，优选的，收卷速度为100-6000r/min。5.一种复合纤维，其通过权利要求1-4中任一项所述的方法制备得到。6.一种复合纤维，其包含金属微纳颗粒和基材，所述金属微纳颗粒分散到所述基材内，其中，以在复合纤维中所占的质量百分计，所述金属微纳颗粒为0.1-90％，优选为80-90％。7.根据权利要求6所述的复合纤维，其中，所述复合纤维的直径为20-500μm，优选为20-100μm；优选的，所述复合纤维的断裂应力为0.1-100.0mpa，优选的，所述复合纤维的断裂应变
为101-800％；优选的，所述复合纤维中单根纤维充磁后单点剩磁为0.1-16mt；优选的，所述复合纤维中单根纤维横截面选自如下一种：圆形、圆环形、三角形、三角环形、矩形、矩形环形、多边形环形和不规则形状。8.根据权利要求6或7所述的复合纤维，其中，所述金属微纳颗粒为金属磁性微纳颗粒、金属化合物磁性微纳颗粒和/或金属合金磁性微纳颗粒；优选的，所述金属磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：铁磁性粒子、钴磁性粒子和镍磁性粒子；优选的，所述金属化合物磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：氧化铁磁性粒子(γ-fe2o3、fe3o4)、二氧化铬磁性粒子(cro2)、氮化铁磁性粒子(fe6n2)、锶铁氧体磁性粒子(srfe
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)、钡铁氧体磁性粒子(bafe
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)和钴-氧化铁磁性粒子(co-fe2o3和co-fe3o4)；优选的，所述金属合金磁性微纳颗粒选自下述中的一种或两种以上：钕铁硼磁性粒子(nd2fe
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b)、铁钴镍磁性粒子(feconi)、铁钴钒磁性粒子(fecov)、钕镍钴磁性粒子(ndnico)、钐钴磁性粒子(smco5和sm2co
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)和铝镍钴磁性粒子(alnico)；优选的，所述基材为热塑性聚合物，优选为选自聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、掺杂有氟化聚合物的pmma复合材料(f-pmma)、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物(smma)、环烯烃共聚物(coc)、环烯烃聚合物(cop)、聚碳酸酯(pc)、聚亚苯基砜树脂(ppsu)、聚醚砜树脂(pes)、聚乙烯亚胺(pei)、聚苯乙烯(ps)、聚酰胺树脂(pa)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚丙烯腈(pan)、聚乙烯醇(pva)、聚氯乙烯(pvc)、聚氨酯(pu)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚乙二醇(peg)、聚对苯二甲酸丙二酯(ptt)和聚醚中的一种或两种以上的聚合物，进一步优选为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)。9.一种复合织物，其中，所述复合织物通过将权利要求6-8中任一项所述的复合纤维进行编织得到，优选的，所述复合纤维由棉线包覆；优选的，所述复合织物为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物或3d间隔织物结构。10.一种发电织物，其中，所述发电织物包括权利要求9的复合织物、导电线圈和服装，所述复合织物和导电线圈分别设置在服装上，优选设置在服装的相对位置上；优选的，所述导电线圈选自碳纤维、碳纳米管、mxene、铜、铝、银、金、不锈钢丝、镍和镉的硫化物、碘化物或氧化物、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种或两种以上；优选的，所述发电织物充磁后表磁为0.1-35mt。

技术总结
本发明公开了一种发电复合纤维、制法及其应用，本发明所述复合纤维的制备方法包括下述步骤：将金属微纳颗粒和聚合物基底材料进行复合得到复合材料；将所述复合材料通过湿法纺丝或双螺杆挤出得到复合纤维。本发明所述的方法能够使得复合纤维中的金属微纳颗粒的掺杂浓度最高可以达到90％，所得到的复合纤维磁性能较好，并且具有较好的应变性能，所得到的织物的表磁较高，从而可以实现为不同领域的电子设备供电。备供电。


技术研发人员：陶光明 王蕊
受保护的技术使用者：武汉佰钧城软件园发展有限公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/13