PVA/AgNWs導電水凝膠微纖維的微流控制備及其性能研究

作者：師璐,汪偉

摘要：基于微流控技術產生的全水相噴射液流模板,由快速界面交聯反應連續可控制備了含銀納米線(AgNWs)和鋰離子的聚乙烯醇導電水凝膠微纖維(簡稱微纖維),對微纖維的結構與性能進行了研究。結果表明:以AgNWs質量濃度為10 g/L的內相流體制得的微纖維,其纖維截面呈三維多孔網絡結構,且多孔網絡結構中較均勻分布著AgNWs顆粒,該纖維的表面結構致密且均勻地分布著大量銀元素,其含銀的質量分數為17.65%;AgNWs的引入有效提高了微纖維的導電性能和力學性能,該微纖維電阻值最小達到392.28 kΩ;通過浸泡乙二醇/水溶液賦予了微纖維良好的抗凍能力和力學性能,降溫至-60℃時微纖維內部的水溶液亦不會發生凝固,該微纖維的斷裂伸長率、斷裂強度和彈性模量由浸泡前的498.6%、1.67 kPa和1.9 MPa分別提高到浸泡后的633.7%、7.36 kPa和5.06 MPa;該微纖維可在較寬的應變范圍(0~250%)內靈敏(靈敏度系數為2.02)、重復、穩定地響應外界拉伸作用,從而展現出相應的電阻變化;同時,該微纖維亦可靈敏重復地響應外界溫度變化(0~60℃),而展現出靈敏、重復的電阻變化,顯示出優良的應變/溫度雙重的傳感功能。

發文機構：四川大學化學工程學院

關鍵詞：微纖維銀納米線聚乙烯醇微流控導電水凝膠應變傳感溫度傳感結構性能microfibersilver nanowirespolyvinyl alcoholmicrofluidicsconductive hydrogelstrain sensingtemperature sensingstructureproperties

分類號： TQ342.8[化學工程—化纖工業]