羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法

本发明属于涂覆材料制备，具体涉及羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法。

背景技术：

1、智能织物，也称电子织物、智能服装，是电子、通信、新材料等新科技与传统纺织技术相互融合的产物。智能织物可由导电纤维、导电纱线、导电涂层、导电刺绣图案、导电叠片等各种导电材料制成。其中，导电涂层工艺因操作简单、工艺流程短、能耗低等优点，被广泛用于柔性传感器中，如可穿戴柔性纤维基传感元件，可实现电和信号的传递。

2、现有技术中，以碳纳米管和水性聚氨酯为主要组分合成导电油墨，制备导电涂层棉织物，研究了碳纳米管质量分数对油墨导电性能的影响，探讨了涂层整理次数对导电涂层棉织物微观形貌和宏观性能的影响规律，并测试了导电涂层棉织物的耐水洗/耐摩擦性能和热稳定性能。还可利用改进的原位溶液聚合法将吡咯聚合沉积在织物的表面，使织物表面的导电涂层具有优异的耐机械稳定性和耐化学试剂腐蚀能力。相比于原位聚合法制作的导电纤维，涂覆涂层是将导电材料通过涂覆在纺织材料表面，使制得的成品表面导电；具有节约材料、对基材性能影响较小等优点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，该涂覆材料具有优异的导电性和粘附性。

2、本发明所采用的技术方案是，羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

3、步骤1，将羧甲基淀粉及去离子水混合，在搅拌状态下逐渐升温，继续搅拌使得羧甲基淀粉完全糊化澄清，得羧甲基淀粉分散液；

4、步骤2，将盐酸多巴胺分散于去离子水中，倒入处于搅拌状态的羧甲基淀粉分散液中，调节ph，进行聚合反应，形成聚多巴胺分散液；

5、步骤3，将吡咯单体缓慢滴加入处于搅拌状态下的聚多巴胺分散液中，加入六水合三氧化铁溶液，进行氧化反应，制得羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯分散液，随后加入丙三醇，持续成膜反应，脱模，即得到羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料。

6、本发明的特点还在于，

7、步骤1中，羧甲基淀粉和去离子水的质量比为1：40-90；搅拌速度均为300-500r/min；升温至70～80℃；继续搅拌时间为30～60min。

8、步骤2中，盐酸多巴胺与去离子水的质量比为1：10-30；使用naoh溶液调节ph至8～10。

9、步骤2中，聚合反应时间为30-60min；搅拌速度为300-500r/min。

10、步骤3中，六水合三氧化铁溶液的浓度为0.9～1mol/l；吡咯单体、羧甲基淀粉/聚多巴胺分散液、六水合三氧化铁溶液和丙三醇的质量比为0.5-1.5：120-150：17-20：2-4。

11、步骤3中，氧化反应时间为60-90min，成膜反应时间为30-60min；搅拌速度为300-500r/min。

12、本发明的有益效果是，本发明以绿色、可再生、可生物降解的天然高分子材料羧甲基淀粉为基底，盐酸多巴胺和吡咯单体为基本原料；根据多巴胺在弱碱环境下发生的自聚反应，从而形成深褐色的聚多巴胺，由于聚多巴胺具有易于制备和修饰、粘附性强、生物相容性、卓越的光热转换性能等优点，能中和聚吡咯的刚性；以fecl3为氧化剂氧化吡咯单体，通过化学氧化法合成聚吡咯，由于聚吡咯是典型的导电高分子，其具有导电性好、生物相容性好等优点；随后加入丙三醇以提高整体的粘附性和柔韧性，经室温干燥后制得复合涂覆材料。该涂覆材料具备良好的吸湿保湿性能、导电性、粘附性，且制备方法简易、成本低、绿色环保。

技术特征：

1.羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.如权利要求1所述的羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，羧甲基淀粉和去离子水的质量比为1：40-90；搅拌速度均为300-500r/min；升温至70～80℃；继续搅拌时间为30～60min。

3.如权利要求1所述的羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，盐酸多巴胺与去离子水的质量比为1：10-30；使用naoh溶液调节ph至8～10。

4.如权利要求1所述的羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，聚合反应时间为30-60min；搅拌速度为300-500r/min。

5.如权利要求1所述的羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，六水合三氧化铁溶液的浓度为0.9～1mol/l；吡咯单体、羧甲基淀粉/聚多巴胺分散液、六水合三氧化铁溶液和丙三醇的质量比为0.5-1.5：120-150：17-20：2-4。

6.如权利要求1所述的羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，氧化反应时间为60-90min，成膜反应时间为30-60min；搅拌速度为300-500r/min。

技术总结本发明公开了羧甲基淀粉/聚多巴胺/聚吡咯复合导电涂覆材料的制备方法，具体为：将羧甲基淀粉及去离子水混合，得羧甲基淀粉分散液；将盐酸多巴胺分散于去离子水中，倒入羧甲基淀粉分散液中，调节pH进行聚合反应，形成聚多巴胺分散液；将吡咯单体滴加入聚多巴胺分散液中，加入六水合三氧化铁溶液，进行氧化反应，随后加入丙三醇，持续成膜反应，脱模，即可。由于聚吡咯是典型的导电高分子，具有导电性好、生物相容性好等优点；加入丙三醇能提高整体的粘附性和柔韧性，最终制备的涂覆材料具备良好的吸湿保湿性能、导电性、粘附性，且制备方法简易、成本低、绿色环保。技术研发人员：党旭岗,费宇菲,王海军,付芸涛,邱珩受保护的技术使用者：陕西科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18