一种导电纤维和导电织物及其制备方法与应用

1.本发明涉及纺织材料领域，更具体地说，涉及一种导电纤维和导电织物及其制备方法和应用。


背景技术：

2.导电纤维的研究和应用逐渐成熟，导电纤维及其纺织品不仅可以用来消除静电和吸收电磁波，还可以制成超级电容器，用于检测和传输电信号。因此，导电纤维在智能纺织品中得到了非常成功和广泛的应用。
3.传统的天然纤维、化学纤维、粘胶纤维等不导电，因此应采用适当的方法引入导电组分来提高纤维的导电性，从而赋予纤维导电特性。现有的导电纤维主要有炭黑导电纤维、金属导电纤维和金属复合导电纤维。炭黑导电纤维是指含有炭黑颗粒的聚合物纤维。炭黑的导电组分一般分散在纤维中或通过物理方法结合在纤维表面。金属导电纤维可分为不锈钢纤维、掺杂银、镍等金属的聚合物纤维，金属导电纤维的导电性能良好，但纤维基体与导电增强相的界面结合以及金属导电组分的氧化会导致导电性能的不稳定。金属复合导电纤维是指掺杂zno、cui、ito、ato、聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔等的聚合物纤维，但金属导电元件也存在成本高、抗疲劳性能差、共混工艺困难、易堵塞等缺点；而聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔在引入纤维时，导电高分子组分在纺丝过程中粘度过高，远高于炭黑和金属，使加工难度大。
4.到目前为止，解决导电材料与纤维基体的结合仍然是一个关键问题。


技术实现要素：

5.为了改善上述技术问题，本发明提供一种导电纤维和导电织物，及其制备方法，采用该制备方法可以充分地在天然和/或人造纤维以及天然和/或人造织物表面接枝导电物质，制备具有高导电率的纤维和织物。
6.本发明所采用的技术方案是；
7.一种导电纤维，所述导电纤维包括(a)纤维基体，(b)结合在所述纤维基体表面的无机材料和/或聚合物，和(c)与所述无机材料和/或聚合物结合的导电材料；
8.所述无机材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝、如下式3所示的化合物或其水解缩合物、或二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯或其水解缩合物中的至少一种；
[0009][0010]
m为si或ti；
[0011]
式3中，ra、rb、rc和rd相同或不相同，彼此独立地选自h、cl、无取代或任选被一个、两个或更多个re取代的c
1-12
烷基、乙烯基、-o-c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基；
[0012]
每个re相同或不相同，彼此独立地选自无取代或任选被一个、两个或更多个rf取代的-c(＝o)oh、c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基、-o-c
1-12
烷基、-nh-c
1-12
烷基、氨基、-sh；
[0013]
每个rf相同或不相同，彼此独立地选自c
1-12
烷基、氨基、-o-c
1-12
烷基、乙烯基或者c
1-12
烷基取代的乙烯基、3-20元杂环基；
[0014]
且ra、rb、rc和rd中，至少一个为-o-c
1-12
烷基或cl；
[0015]
所述聚合物的聚合单体选自下述物质的至少一种：式1所示化合物，式2所示化合物，乙二醇，三乙烯四胺或二乙烯三胺；或者，所述聚合物选自聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰亚胺、环氧树脂中的至少一种；
[0016][0017]
式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、烷基；r3选自h或c
1-6
烷基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或芳基，r8选自h、烷基或环氧烷基，r9和r
10
相同或不同、彼此独立地选自h、烷基、或羟基取代的烷基；
[0018]
式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或烷基，r5和r6还任选可以成环形成芳香环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基；
[0019]
所述导电材料包括导电聚合物和/或导电金属材料。
[0020]
根据本发明，所述导电纤维还包括(d)结合在所述纤维基体表面的导电材料。
[0021]
根据本发明，所述纤维基体选自纤维素纤维，选自竹纤维、棉纤维、黏胶纤维、蚕丝、氨纶、涤纶、聚酰胺纤维、聚酯纤维、a-烯烃聚合物纤维、聚丙烯腈、氯纶或聚乙烯醇纤维等。
[0022]
根据本发明，所述纤维基体的表面进一步修饰有可反应化学基团，所述可反应化学基团选自羟基、羧基、氨基、环氧基、双键、醚键、醛基、磺酸根、硝基等中的至少一种；通过可反应化学基团，与组分(b)和/或组分(d)中的物质反应形成酯键、酰胺键和/或醚键，实现化学键结合。
[0023]
根据本发明，式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、c
1-6
烷基；r3选自h、甲基或乙基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或苯基，r8选自h、c
1-6
烷基或环氧c
1-6
烷基，r9选自h，r
10
选自c
1-6
烷基。
[0024]
示例性地，式1所示化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯醇、苯乙烯、n-异丙基丙烯酰胺或n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺。
[0025]
根据本发明，式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或c
1-6
烷基，r5和r6还任
选可以成环形成苯环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基。
[0026]
示例性地，式2所示化合物为马来酸酐或邻苯二甲酸酐。
[0027]
根据本发明，所述导电材料选自所述导电聚合物、所述导电金属材料，或者选自所述导电聚合物与导电金属材料的复合物。
[0028]
本发明提供一种导电织物，其通过上述的导电纤维织造而成。
[0029]
本发明提供一种导电织物，所述导电织物包括(a’)织物基体，(b’)结合在所述织物基体表面的无机材料和/或聚合物，和(c’)与所述聚合物和/或无机材料结合的导电材料；
[0030]
所述无机材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝、如下式3所示的化合物或其水解缩合物、或二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯或其水解缩合物中的至少一种；
[0031][0032]
m为si、ti中的至少一种；
[0033]
式3中，ra、rb、rc和rd相同或不相同，彼此独立地选自h、cl、无取代或任选被一个、两个或更多个re取代的c
1-12
烷基、乙烯基、-o-c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基；
[0034]
每个re相同或不相同，彼此独立地选自无取代或任选被一个、两个或更多个rf取代的-c(＝o)-oh、c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基、-o-c
1-12
烷基、-nh-c
1-12
烷基、氨基、-sh；
[0035]
每个rf相同或不相同，彼此独立地选自c
1-12
烷基、氨基、-o-c
1-12
烷基、乙烯基或者c
1-12
烷基取代的乙烯基、3-20元杂环基；
[0036]
且ra、rb、rc和rd中，至少一个为-o-c
1-12
烷基或cl；
[0037]
所述聚合物的聚合单体选自下述物质的至少一种：式1所示化合物、式2所示化合物、乙二醇、三乙烯四胺或二乙烯三胺等；或者所述聚合物选自聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰亚胺、环氧树脂中的至少一种；
[0038][0039]
式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、烷基；r3选自h或c
1-6
烷基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或芳基，r8选自h、烷基或环氧烷基，r9和r
10
相同或不同、彼此独立
地选自h或烷基；
[0040]
式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或烷基，r5和r6还任选可以成环形成芳香环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基；
[0041]
所述导电材料包括导电聚合物和/或导电金属材料。
[0042]
优选地，所述导电织物还包括(d’)结合在所述织物基体表面的导电材料。
[0043]
根据本发明，所述织物基体的表面进一步修饰有可反应化学基团，所述可反应化学基团选自羟基、羧基、氨基、环氧基、双键、醚键、醛基、磺酸根、硝基等中的至少一种；通过可反应化学基团，与组分(b’)和/或组分(d’)中的物质反应形成酯键、酰胺键和/或醚键，实现化学键结合。
[0044]
根据本发明，式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、c
1-6
烷基；r3选自h、甲基或乙基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或苯基，r8选自h、c
1-6
烷基或环氧c
1-6
烷基，r9选自h，r
10
选自c
1-6
烷基。
[0045]
示例性地，式1所示化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯醇、苯乙烯、n-异丙基丙烯酰胺或n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺。
[0046]
根据本发明，式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或c
1-6
烷基，r5和r6还任选可以成环形成苯环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基。
[0047]
示例性地，式2所示化合物为马来酸酐或邻苯二甲酸酐。
[0048]
根据本发明，所述导电材料选自所述导电聚合物、所述导电金属材料，或者选自所述导电聚合物与导电金属材料的复合物。
[0049]
本发明还提供了一种上述导电纤维的制备方法，所述方法包括：
[0050]
1)准备纤维基体；
[0051]
2)将步骤1)中的纤维基体与聚合物和/或无机材料反应，得到表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体；
[0052]
3)将步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体与导电聚合物单体和/或导电金属材料前驱体反应，得到所述导电纤维。
[0053]
步骤1)中，还包括在所述纤维基体上引入可反应化学基团的步骤。
[0054]
步骤2)具体为：将步骤1)中纤维基体、特别是含有可反应化学基团的纤维基体，与包括聚合物、聚合物单体和/或无机材料的溶液反应，得到表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体。
[0055]
步骤3)具体为：在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入导电聚合物单体，任选加入或者不加入引发剂、氧化剂、催化剂、还原剂、分散剂中的一种或多种，进行原位聚合反应，制备导电纤维。
[0056]
例如，在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入导电聚合物单体、引发剂、催化剂和分散剂，进行原位聚合反应，制备导电纤维。
[0057]
根据本发明，所述导电聚合物单体例如选自苯胺、吡咯、噻吩、乙炔、苯乙炔、苯等中的至少一种。
[0058]
本发明还提供了上述导电织物的制备方法，所述导电织物的制备方法与上述的导电纤维的制备方法除了底物不同外，其他的均可以一样，即在上述的导电纤维的制备方法
1h-吡咯基、4h-[1,3,4]噻二嗪基、4,5-二氢恶唑基或4h-[1,4]噻嗪基，或者，它可以是苯并稠合的，例如但不限于二氢异喹啉基。根据本发明，所述杂环基是无芳香性的。所述3-20元杂环基与其它基团相连构成本发明的化合物时，可以为3-20元杂环基上的碳原子与其它基团相连，也可以为3-20元杂环基环上杂环原子与其它基团相连。例如当3-20元杂环基选自哌嗪基时，可以为哌嗪基上的氮原子与其它基团相连。或当3-20元杂环基选自哌啶基时，可以为哌啶基环上的氮原子和其对位上的碳原子与其它基团相连。
附图说明
[0067]
图1为本发明的导电织物制备方法的流程示意图；
[0068]
图2为实施例1中竹纤维接枝聚苯胺的红外光谱图；
[0069]
图3为实施例3中聚苯胺/竹纤维导电织物的扫描电镜图。
具体实施方式
[0070]
[导电纤维]
[0071]
如前所述，本发明提供了一种导电纤维，包括(a)纤维基体，(b)结合在所述纤维基体表面的无机材料和/或聚合物，和(c)与所述无机材料和/或聚合物结合的导电材料；
[0072]
所述无机材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝、如下式3所示的化合物或其水解缩合物、或二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯或其水解缩合物中的至少一种；
[0073][0074]
m为si、ti中的至少一种；
[0075]
式3中，ra、rb、rc和rd相同或不相同，彼此独立地选自h、cl、无取代或任选被一个、两个或更多个re取代的c
1-12
烷基、乙烯基、-o-c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基；
[0076]
每个re相同或不相同，彼此独立地选自无取代或任选被一个、两个或更多个rf取代的-c(＝o)oh、c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基、-o-c
1-12
烷基、-nh-c
1-12
烷基、氨基、-sh；
[0077]
每个rf相同或不相同，彼此独立地选自c
1-12
烷基、氨基、-o-c
1-12
烷基、乙烯基或者c
1-12
烷基取代的乙烯基、3-20元杂环基；
[0078]
且ra、rb、rc和rd中，至少一个为-o-c
1-12
烷基或cl；
[0079]
所述聚合物的聚合单体选自下述物质的至少一种：式1所示化合物，式2所示化合物，乙二醇，三乙烯四胺或二乙烯三胺；或者，所述聚合物选自聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰亚胺或环氧树脂中的至少一种；
[0080][0081]
式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、烷基；r3选自h或c
1-6
烷基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或芳基，r8选自h、烷基或环氧烷基，r9和r
10
相同或不同、彼此独立地选自h、烷基、或羟基取代的烷基；
[0082]
式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或烷基，r5和r6还任选可以成环形成芳香环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基；
[0083]
所述导电材料包括导电聚合物和/或导电金属材料。
[0084]
根据本发明，所述导电纤维还包括(d)结合在所述纤维基体表面的导电材料。
[0085]
(a)纤维基体
[0086]
其中，所述纤维基体的克重为100～350g/m2；示例性地为110～320g/m2，例如为100、110、112.8、120、150、200、250、280、300、316.8、320、330、340或350g/m2。
[0087]
其中，所述纤维基体例如选自纤维素纤维，具体的可以选自竹纤维、棉纤维、黏胶纤维、蚕丝、氨纶、涤纶、聚酰胺纤维、聚酯纤维、a-烯烃聚合物纤维、聚丙烯腈、氯纶或聚乙烯醇纤维等。示例性地，所述的竹纤维包括竹浆纤维和竹原纤维、竹炭纤维以及包含竹纤维的复合纤维；也包含对竹纤维进行化学改性(如采用硅烷偶联剂对其表面改性)的改性竹纤维。
[0088]
例如，所述纤维基体的表面进一步修饰有可反应化学基团，所述可反应化学基团可以选自羟基、羧基、氨基、环氧基、双键、醚键、醛基、磺酸根、硝基等中的至少一种；通过可反应化学基团，可以与组分(b)和/或组分(d)中的物质反应形成酯键、酰胺键和/或醚键等，实现化学键结合。
[0089]
可以通过对纤维基体进行化学反应、紫外照射或等离子处理等方法，使所述纤维基体的表面修饰有可反应化学基团。
[0090]
化学反应方法包括化学基团转化(例如羟基氧化变成羧基、羟基氧化变成醛、羧基酯化成酯基)。
[0091]
所述化学反应，例如将纤维基体与偶联剂反应，制备表面修饰有可反应化学基团的纤维基体。
[0092]
其中，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、含有环氧基团的偶联剂、含双键的偶联剂、巯基硅烷偶联剂等中的至少一种。
[0093]
所述硅烷偶联剂例如选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(nh2ch2ch2ch2si(oc2h5)3)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷(c6h
17
no3si)、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(nh2(ch2)2nh(ch2)3sich3(och3)2)、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷等中的至少一种。
[0094]
所述钛酸酯偶联剂例如选自异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、三硬酯酸钛酸异丙酯、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸等中的至少一种。
[0095]
所述铝酸酯偶联剂包括但不限于二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯。
[0096]
所述含有环氧基团的偶联剂包括但不限于环氧基三甲氧基硅烷偶联剂，例如β-(3、4环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷。
[0097]
所述含双键的偶联剂例如选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等中的至少一种。
[0098]
所述巯基硅烷偶联剂例如选自巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷等中的至少一种。
[0099]
(b)结合在所述纤维基体表面的无机材料和/或聚合物
[0100]
其中，所述无机材料和/或聚合物通过化学键结合在所述纤维基体表面。
[0101]
其中，所述无机材料以颗粒状结合在所述纤维基体表面。
[0102]
例如，所述无机材料的平均粒径为10nm到100μm。
[0103]
其中，所述无机材料包括式3所示的化合物形成的微观颗粒，如式3所示的化合物水解形成的二氧化硅颗粒、含有可反应化学基团的二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒、含有可反应化学基团的二氧化钛颗粒等。
[0104]
其中，所述聚合物以聚合物颗粒或聚合物层的形式结合在所述纤维基体表面。
[0105]
式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、c
1-6
烷基；r3选自h、甲基或乙基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或苯基，r8选自h、c
1-6
烷基或环氧c
1-6
烷基，r9选自h，r
10
选自c
1-6
烷基(例如异丙基)。
[0106]
式1所示化合物例如为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯醇、苯乙烯、n-异丙基丙烯酰胺或n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺等。
[0107]
式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或c
1-6
烷基，r5和r6还任选可以成环形成苯环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基。
[0108]
式2所示化合物例如为马来酸酐或邻苯二甲酸酐等。
[0109]
示例性地，所述聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇或含氨的聚合物(如三乙烯四胺、二乙烯三胺、聚氨酯)中的至少一种，或者可以选自n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、环氧乙烷等中的至少一种单体聚合形成的均聚物或共聚物。示例性地可以选自聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)、聚(苯乙烯-丙烯酸)、聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)、聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸)、聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)、聚(环氧乙烷-丙烯酸)等中的至少一
种。
[0110]
(c)与所述无机材料和/或聚合物结合的导电材料
[0111]
其中，导电材料通过下述作用力中的一种与所述无机材料和/或聚合物结合：i)化学键；ii)与组分b形成互穿网络；iii)深入组分b内部；iv)电荷相互作用；等。
[0112]
所述导电材料例如选自所述导电聚合物、所述导电金属材料，或者选自所述导电聚合物与导电金属材料的复合物。
[0113]
示例性地，所述导电聚合物选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚乙炔、聚苯乙炔、聚对亚苯基及其各自衍生物等中的至少一种。
[0114]
所述导电金属材料选自金、银、铜中的至少一种。
[0115]
其中，所述导电聚合物通过化学键结合在所述无机材料和/或聚合物的表面；和/或，所述导电金属材料通过物理吸附与组分b形成互穿网络或者深入组分b内部；和/或，所述导电金属材料通过与组分b之间的配位作用结合在无机材料和/或聚合物表面。
[0116]
其中，所述导电聚合物是通过原位聚合结合在无机材料和/或聚合物表面的。
[0117]
示例性地，所述导电金属材料在结合在无机材料和/或聚合物表面前，先与硅烷偶联剂反应。
[0118]
所述导电聚合物与导电金属材料的复合物以原位形成的方式与组分b结合。所述复合物中，导电金属材料和导电聚合物的重量比之和与纤维基体的重量比例为0.000001～100:1，优选为：0.0001～10:1。
[0119]
(d)结合在所述纤维基体表面的导电材料
[0120]
本发明中，所述导电纤维还包括直接结合在所述纤维基体表面的导电材料。
[0121]
其中，所述导电材料通过化学键结合在所述纤维基体表面。
[0122]
示例性的，所述导电材料是通过原位聚合结合在所述纤维基体表面。
[0123]
所述导电材料具有如上含义。具体的，结合在纤维基体表面的导电材料选自上述的导电聚合物、或者导电聚合物与导电金属材料的复合物。
[0124]
[导电织物]
[0125]
本发明提供一种导电织物，其通过上述的导电纤维织造而成。例如，通过上述的导电纤维通过任意织造技术织造得到。
[0126]
示例性的，所述织物可以包含用所述导电纤维以任意方式(机织、针织)、以各种结构编织而成的织物，也包括用所述导电纤维穿插或编织在其它纤维(如涤纶、氨纶和腈纶)中而构成的织物。
[0127]
本发明还提供了一种导电织物，所述导电织物包括(a’)织物基体，(b’)结合在所述织物基体表面的无机材料和/或聚合物，和(c’)与所述聚合物和/或无机材料结合的导电材料；
[0128]
所述无机材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝、如下式3所示的化合物或其水解缩合物、或二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯或其水解缩合物中的至少一种；
[0129]
[0130]
m为si、ti中的至少一种；
[0131]
式3中，ra、rb、rc和rd相同或不相同，彼此独立地选自h、cl、无取代或任选被一个、两个或更多个re取代的c
1-12
烷基、乙烯基、-o-c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基；
[0132]
每个re相同或不相同，彼此独立地选自无取代或任选被一个、两个或更多个rf取代的-c(＝o)oh、c
1-12
烷基、c
6-20
芳香基、-o-c
1-12
烷基、-nh-c
1-12
烷基、氨基、-sh；
[0133]
每个rf相同或不相同，彼此独立地选自c
1-12
烷基、氨基、-o-c
1-12
烷基、乙烯基或者c
1-12
烷基取代的乙烯基、3-20元杂环基；
[0134]
且ra、rb、rc和rd中，至少一个为-o-c
1-12
烷基或cl；
[0135]
所述聚合物的聚合单体选自下述物质的至少一种：式1所示化合物，式2所示化合物，乙二醇，三乙烯四胺或二乙烯三胺等；或者，所述聚合物选自聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰亚胺或环氧树脂中的至少一种；
[0136][0137]
式1中，r1和r2相同或不同，彼此独立地选自h、烷基；r3选自h或c
1-6
烷基；r4选自-oh、-coor8、-con(r9)(r
10
)或芳基，r8选自h、烷基或环氧烷基，r9和r
10
相同或不同、彼此独立地选自h或烷基；
[0138]
式2中，r5和r6相同或不同，彼此独立地选自h或烷基，r5和r6还任选可以成环形成芳香环；r7选自-o-或-n(r
11
)-，r
11
选自h或烷基。
[0139]
其中，所述无机材料包括式3所示的化合物形成的微观颗粒，如式3所示的化合物水解形成的二氧化硅颗粒、含有可反应化学基团的二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒、含有可反应化学基团的二氧化钛颗粒等。
[0140]
其中，上述聚合物或聚合物的聚合单体与交联剂形成的微观颗粒例如为聚(n-异丙基丙烯酰胺)微凝胶颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸-丙烯酰胺)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸酯)共聚物颗粒、聚(n-异丙基丙烯酰胺-n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)共聚物颗粒等等。
[0141]
所述导电材料包括导电聚合物和/或导电金属材料。
[0142]
优选地，所述导电织物还包括(d’)结合在所述织物基体表面的导电材料。
[0143]
其中，所述无机材料、聚合物和导电材料具有上文中导电纤维中的无机材料、聚合物和导电材料的相同的定义。
[0144]
示例性的，所述织物基体可以为涤纶、氨纶、腈纶中的至少一种编织而成的织物。
[0145]
其中，所述织物基体的表面进一步修饰有可反应化学基团，所述可反应化学基团选自羟基、羧基、氨基、环氧基、双键、醚键、醛基、磺酸根、硝基等中的至少一种；通过可反应化学基团，与组分(b’)和/或组分(d’)中的物质反应形成酯键、酰胺键和/或醚键，实现化学键结合。
[0146]
[导电纤维的制备]
[0147]
本发明还提供了一种上述导电纤维的制备方法，其包括：
[0148]
1)准备纤维基体；
[0149]
2)将步骤1)中的纤维基体与聚合物(或者聚合物的聚合单体)和/或无机材料(或者无机氧化物的前驱体)反应，得到表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体；3)将步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体与导电聚合物单体和/或导电金属材料前驱体反应，得到所述导电纤维。
[0150]
所述导电纤维的制备方法还包括步骤4)：反应完毕，将导电纤维取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清；烘干；得到导电纤维。
[0151]
步骤1)中，还包括在所述纤维基体上引入可反应化学基团的步骤。具体的，可采用前文中记载的方式在所述纤维基体上引入可反应化学基体。
[0152]
步骤2)具体为：将步骤1)中纤维基体、特别是含有可反应化学基团的纤维基体，与包括聚合物、聚合物单体和/或无机材料的溶液反应，得到表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体。
[0153]
步骤2)中，所述无机材料在反应前，与偶联剂反应。示例性的，所述偶联剂具有上文中偶联剂同样的定义。
[0154]
步骤2)中，将含有可反应化学基团的纤维基体浸泡在含有聚合物、聚合物单体和无机材料中的至少一种的溶剂中。
[0155]
步骤2)中，将含有可反应化学基团的纤维基体、催化剂，搅拌均匀后，浸泡在含有聚合物、聚合物单体和无机材料中的至少一种的溶剂中。
[0156]
其中，纤维基体与无机材料和/或聚合物的结合是指无机材料、聚合物与纤维基体发生了化学反应；具体包括：聚合物与纤维基体表面发生化学反应，形成聚合物层，或者聚合物颗粒与纤维基体表面的结合；或者无机材料(如二氧化硅、二氧化钛)与偶联剂经缩合反应形成的颗粒与纤维基体表面的结合。
[0157]
其中，聚合物与纤维基体表面的结合包括聚合物的功能基团与纤维表面的可反应化学基团反应，例如羧基与羟基或氨基反应、环氧基与氨基或羟基反应等；具体地，例如聚氨酯、聚乙二醇、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚丙烯酰胺、环氧树脂、聚(n-异丙基丙烯酰胺)、聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)共聚物、聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)共聚物等聚合物与纤维基体的直接反应结合。
[0158]
其中，所述无机氧化物的前驱体具有式3所示的结构。
[0159]
无机材料(如二氧化硅、二氧化钛)与纤维基体表面的结合可以通过上述化学基团之间的反应进行，也可以通过羟基缩合反应(如硅羟基的缩合反应)进行。
[0160]
步骤1)和步骤2)中的反应温度为-15～150℃，优选-5～50℃。例如-15℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、150℃
[0161]
步骤2)中，可以是聚合物单体以原位聚合的方式结合在纤维基体表面。含有聚合物单体的溶液中，聚合物单体与溶剂的比例为(100:0)～(0.001:100)。示例性的，所述聚合物单体选自n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、聚乙二醇等中至少一种。示例性的，所述的溶剂包括乙醇、甲醇、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二恶烷、c
5-12
饱和烷烃、甲苯、苯、二甲苯、水等中的至少一种。
[0162]
步骤3)中，表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体与导电材料的结合，包括无机材料和/或聚合物与导电材料的结合，和纤维基体与导电材料的结合；具体包括：可导电聚合物单体原位聚合结合到无机材料和/或聚合物表面，或者可导电聚合物单体原位聚合结合到纤维基体表面，或者导电金属材料与偶联剂经缩合反应形成的颗粒与无机材料和/或聚合物反应的结合，或者导电金属材料与偶联剂经缩合反应形成的颗粒与纤维基体表面的结合。
[0163]
步骤3)具体为：在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入导电聚合物单体，任选加入或者不加入引发剂、氧化剂、催化剂、还原剂、分散剂中的一种或多种，进行原位聚合反应，制备导电纤维。
[0164]
例如，在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入导电聚合物单体、引发剂、催化剂和分散剂，进行原位聚合反应，制备导电纤维。
[0165]
所述导电聚合物单体例如选自苯胺、吡咯、噻吩、乙炔、苯乙炔、苯等中的至少一种。
[0166]
所述引发剂例如选自过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过氧化苯甲酰等中的至少一种。
[0167]
所述氧化剂例如选自三氯化铁、重铬酸钾、高锰酸钾、高氯酸等中的至少一种。
[0168]
所述催化剂可以包括酯化反应催化剂、酰胺化反应催化剂；例如为酸、碱、氢化锂铝、三甲基铝、烷基锂或具有如下式i-式iii基团的化合物：
[0169][0170]
其中，所述酸可以为盐酸、磷酸或硫酸；
[0171]
所述碱可为十二烷基叔胺、碳酸氢钠或氢氧化钠；
[0172]
含有式ⅰ所示基团的催化剂可为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐；
[0173]
含有式ⅲ所示基团的催化剂可为n-羟基琥珀酰亚胺或n-羟基硫代琥珀酰亚胺。
[0174]
所述还原剂例如选自硼氢化钠、葡萄糖、柠檬酸、丙三醇、乙二醇等中的至少一种。
[0175]
所述分散剂例如选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基季铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基苯磺酸钾、聚苯乙烯马来酸酐、吐温、司班(如司班60、司班80)、硬脂酸等中的至少一种。
[0176]
具体的，步骤3)和步骤4)可以包括：在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入导电聚合物单体(例如苯胺、吡咯、噻吩等)、以及聚合引发剂、分散剂，混合均匀后，充分反应，将反应产物取出后、洗涤、干燥等，得到导电纤维。
[0177]
步骤3)中，所述导电金属材料前驱体可以为导电金属材料与硅烷偶联剂反应后的产物。
[0178]
具体的，步骤3)和步骤4)可以包括：在步骤2)的表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体的溶液中，加入含有可反应基团的金属导电材料颗粒，再加入还原剂，金属导电材料颗粒沉积到纤维基体表面；加热充分反应，将反应产物取出后、洗涤、干燥等得到导电纤维。
[0179]
在含有导电聚合物单体的体系中，导电聚合物单体与溶剂的体积比例为100:0～0.01:100，优选100:10～1:100。
[0180]
示例性的，所述溶剂与偶联剂的体积比为0.1～100:1。例如，0.1:1、0.2:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、10:1、40:1、60:1、80:1、100:1。
[0181]
示例性的，导电聚合物单体与纤维基体的质量比例为0.000001～10:1。
[0182]
步骤1)、2)和3)中的反应还可以在惰性气氛中进行，例如氮气气氛或氩气气氛等。
[0183]
[导电织物的制备]
[0184]
本发明的导电织物的制备方法与上述的导电纤维的制备方法除了底物不同外，其他的均可以一样，即在上述的导电纤维的制备方法中将纤维基体替换为织物基体即可。
[0185]
[导电纤维和导电织物的应用]
[0186]
本发明还提供了上述导电纤维和/或导电织物的应用，应用于抗静电、导电、传感等领域优选地，应用于导线、抗静电服、加热织物、运动传感以及遥控产品(如遥控物体运动、遥控电子开关)、电磁屏蔽器、无线传感器等领域。
[0187]
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0188]
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0189]
本技术实施例1-19采用如下流程制备：
[0190]
如图1所示，步骤s1，首先在纤维基体或者织物基体表面接枝偶联剂。例如，在本发明的一个优选实施例中，纤维基体或者织物基体表面的羟基与偶联剂(例如γ-氨丙基三乙氧基硅烷)中硅氧键连接，从而使纤维基体或者织物基体表面带有氨基。
[0191]
步骤s2，将聚合物或无机材料接枝在经过偶联剂处理的纤维基体或者织物基体表面，得到表面结合有无机材料和/或聚合物的纤维基体或织物基体；例如，可将上述织物基体浸泡在含有聚合物的溶剂中。
[0192]
步骤s3，将步骤s2中的产物与导电聚合物单体混合均匀，使导电聚合物原位结合在无机材料和/或聚合物的表面，制备导电纤维或者导电织物。
[0193]
实施例1
[0194]
在500ml 2％的聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)微凝胶溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，使聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)浓度达到0.075％，然后
在5℃下将竹纤维织物浸泡在溶液中5分钟后取出洗涤烘干。在5℃的环境下将聚乙烯吡咯烷酮(pvp)加入3l去离子水中搅拌均匀，使pvp质量浓度达到0.1％，苯胺和盐酸加入到反应体系中，苯胺浓度为0.01％，将上述竹纤维织物放入反应体系中，加入12g过硫酸铵搅拌均匀后加入到反应体系中充分反应后将竹纤维织物取出用去离子水洗净后烘干，制备导电竹纤维织物。
[0195]
使用傅里叶变换红外光谱仪进行观察，并验证聚苯胺接枝过程是否成功，测试结果如图2所示。图2是导电竹纤维的傅里叶变换红外光谱图。频率范围为1000cm-1
至4000cm-1
。在苯胺处理前后的纤维基体中可见多糖缩醛(c-o)的伸缩振动带为1017.3cm-1
，纤维素或木质素中羟基(-oh)的伸缩振动带为3326.7cm-1
。在1017.3cm-1
和3326.7cm-1
附近有较强的吸收峰。结果表明，苯胺在织物表面的氧化聚合反应不会改变织物的性能。同时，二取代苯的c-h弯曲振动峰在805.2cm-1
处，醌结构的特征吸收峰在1141.7cm-1
处，苯环的c-n伸缩振动峰在1300.8cm-1
处，在1495.6cm-1
和1581.4cm-1
处观察到苯结构的c＝c伸缩振动峰为动态峰。结果表明，经过原位聚合处理后织物中含有聚苯胺。其表面电阻为107ω。
[0196]
实施例2
[0197]
先将克重为112.8g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；再用0.01mol/l的naoh溶液中处理后，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，制备氨基化织物；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后，加入氨基化织物室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸与苯胺的体积比为2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。
[0198]
对得到的聚苯胺/竹纤维导电织物的进行扫描电镜，可看到聚苯胺致密、均匀地包覆在基底织物的竹纤维的表面上，所得纤维呈现墨绿色，其体积电阻率为5.8ω
·
cm。
[0199]
实施例3
[0200]
先将克重为120.1g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的koh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为10:1的混合溶液中12小时，然后将5毫升0.2％二氧化硅颗粒溶液加入，室温下反应5小时，然后取出洗涤；设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，将50ml浓度为2％的吡咯盐酸溶液溶于加入烧瓶中，将上述织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸钾，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在10℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为0.92759ω
·
cm。
[0201]
实施例4
[0202]
先将克重为162.4g/m2竹纤维织物用去离子水和丙酮洗涤；将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三甲氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，制备氨基化织物；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％
后，加入氨基化织物在室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的3,4-乙烯二氧噻吩的盐酸溶液溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为0.92761ω
·
cm。
[0203]
实施例5
[0204]
先将克重为208.6g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，制备氨基化织物；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后，加入氨基化织物在室温下反应1小时。设定环境温度为0℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.2g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺溶液溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。体积电阻率为0.32741ω
·
cm。
[0205]
实施例6
[0206]
先将克重为244.7g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在庚烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，制备氨基化织物；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后，加入氨基化织物在室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸与苯胺体积比为2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。体积电阻率为0.64856ω
·
cm。
[0207]
实施例7
[0208]
先将克重为274.28g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.095g n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后加入氨基化织物在室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为0.38696ω
·
cm。
[0209]
实施例8
[0210]
先将克重为316.8g/m2竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.095g n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后加入氨基化织物在室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为0.37686ω
·
cm。
[0211]
实施例9
[0212]
先将100g竹纤维织物用200ml去离子水洗涤；将织物浸泡在丙酮和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(nh2(ch2)2nh(ch2)3sich3(och3)2体积比例为1:5的混合溶液中12小时；然后加入上述织物在室温下反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的吡咯盐酸溶液(盐酸：吡咯＝5:1)溶于加入烧瓶中，将上述织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在30℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干。
[0213]
实施例10
[0214]
先将100g竹纤维织物用200ml去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三甲氧基硅烷(c6h
17
no3si)体积比例为1:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺使其浓度分别达到0.08％和0.09％后加入氨基化织物在室温下反应2小时。设定环境温度为25℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝1:10)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干。导电织物的体积电阻率为0.6ωcm。
[0215]
实施例11
[0216]
先将100g竹纤维织物用200ml去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在γ-氨丙基三乙氧基硅烷(nh2ch2ch2ch2si(oc2h5)3的溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1％的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺溶液10ml。然后加入上述织物反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到
溶液澄清，将织物洗涤后烘干。
[0217]
实施例12
[0218]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的碳酸钠溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三甲氧基硅烷(c6h
17
no3si)体积比例为1:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.5g n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度后加入织物反应2小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的吐温60溶液，将50ml浓度为2％的吡咯溶液溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干。导电织物的体积电阻率为6ωcm。
[0219]
实施例13
[0220]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.095g n-羟基硫代琥珀酰亚胺使浓度分别达到0.075％和0.09％后加入氨基化织物反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的3,4-亚乙二氧基噻吩-苯乙烯磺酸溶液溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干。导电织物的体积电阻率为11ωcm。
[0221]
实施例14
[0222]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理，将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三甲氧基硅烷(c6h
17
no3si)体积比例为100:1的混合溶液中12小时；将5毫升2％聚(苯乙烯-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐使浓度分别达到0.9％，然后加入氨基化织物反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的吡咯盐酸溶液(盐酸：吡咯＝2.5:1)溶于加入烧瓶中，将聚(苯乙烯-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为100ωcm。
[0223]
实施例15
[0224]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤干净、晾干；将其放入0.01mol/l的naoh溶液中15分钟后取出用去离子水洗涤干净、晾干，将织物裁成5*5cm2的长条采用原位聚合；将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，以使得所述织物的纤维中羟基与硅氧基发生缩合反应，制备氨基化织物；用去离子水洗涤。将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.095gn-羟基硫代琥珀酰亚胺后，加入氨基
化织物静置1小时。设定环境温度为5℃；在单口烧瓶中加入200毫升去离子水和磁子持续搅拌，将0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于50毫升的去离子水中30分钟后加入单口烧瓶中，将2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝2.5:1)溶于加入单口烧瓶中，将干燥聚(n-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，将1.2克的过硫酸铵溶于50毫升的去离子水中搅拌均匀后加入单口烧瓶中，在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。
[0225]
实施例16
[0226]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤干净、晾干；将其放入0.01mol/l的naoh溶液中15分钟后取出用去离子水洗涤干净、晾干，将织物裁成5*5cm2的长条采用原位聚合；将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，以使得所述织物的纤维中羟基与硅氧基发生缩合反应，制备氨基化织物；用去离子水洗涤。将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.095g n-羟基硫代琥珀酰亚胺后加入氨基化织物静置1小时。设定环境温度为5℃；在单口烧瓶中加入200毫升去离子水和磁子持续搅拌，将0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于50毫升的去离子水中30分钟后加入单口烧瓶中，将2％的苯胺盐酸溶液(盐酸：苯胺＝2.5:1)溶于加入单口烧瓶中，将干燥聚(n-异丙基丙烯酰胺-苯乙烯-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，将1.2克的过硫酸铵溶于50毫升的去离子水中搅拌均匀后加入单口烧瓶中，在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为21ωcm。
[0227]
实施例17
[0228]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤干净、晾干；将其放入0.01mol/l的碳酸钠溶液中15分钟后取出用去离子水洗涤干净、晾干，将织物裁成5*5cm2的长条采用原位聚合；将织物浸泡在无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，以使得所述织物的纤维中羟基与硅氧基发生缩合反应，制备氨基化织物；用去离子水洗涤。将5毫升2％聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入1质量比为1：2的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺后加入上述织物静置1小时。设定环境温度为5℃；在单口烧瓶中加入200毫升去离子水和磁子持续搅拌，将0.1g聚苯乙烯马来酸酐溶于50毫升的去离子水中30分钟后加入单口烧瓶中，将2％的苯胺盐酸溶液溶于加入单口烧瓶中，将干燥聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，将1.2克的过硫酸铵溶于50毫升的去离子水中搅拌均匀后加入单口烧瓶中，在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为4ωcm。
[0229]
实施例18
[0230]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤干净、晾干；将其放入0.01mol/l的naoh溶液中15分钟后取出用去离子水洗涤干净、晾干，将织物裁成5*5cm2的长条采用原位聚合；将织物浸泡在无水乙醇和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷体积比例为1:1的混合溶液中12小时，以使得所述织物的纤维中羟基与硅氧基发生缩合反应，制备氨基化织物；用去离子水洗涤。然后将上述织物分散在50毫升的水溶液中，加入50毫升2％的n-异丙基丙烯酰胺和0.2％丙烯酸的水溶液中，加入2毫克过硫酸钾引发聚合，反应4小时后将织物取出清洗干净。在单口
烧瓶中加入200毫升去离子水和磁子持续搅拌，将0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于50毫升的去离子水中30分钟后加入单口烧瓶中，将2％的苯胺溶液溶于加入单口烧瓶中，将干燥织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，将1.2克的过硫酸铵溶于50毫升的去离子水中搅拌均匀后加入单口烧瓶中，在室温环境下持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为3.1ωcm。
[0231]
实施例19
[0232]
先将竹纤维织物用去离子水洗涤干净、晾干；将其放入0.1mol/l的naoh溶液中5分钟后取出用去离子水洗涤干净、晾干，将织物裁成5*5cm2的长条采用原位聚合；将织物浸泡在无水乙醇和n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷体积比例为100:1的混合溶液中12小时，以使得所述织物的纤维中羟基与硅氧基发生缩合反应，制备氨基化织物；用去离子水洗涤。将5毫升2％聚(环氧乙烷-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺后加入上述织物静置2小时。在单口烧瓶中加入200毫升去离子水和磁子持续搅拌，将0.1g十二烷基苯磺酸钠溶于50毫升的去离子水中30分钟后加入单口烧瓶中，将2％的苯胺硫酸溶液(硫酸：苯胺＝2.5:1)加入单口烧瓶中，将干燥聚(环氧乙烷-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，将1.2克的过硫酸铵溶于50毫升的去离子水中搅拌均匀后加入单口烧瓶中，在60℃持续搅拌6小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。导电织物的体积电阻率为89ωcm。
[0233]
实施例20
[0234]
在500ml 2％的聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)微凝胶溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐水溶液500ml，然后在5℃下将10克氨纶纤维织物浸泡在溶液中5分钟后取出洗涤烘干。在5℃的环境下将聚乙烯吡咯烷酮(pvp)加入3l去离子水中搅拌均匀，使pvp质量浓度达到0.1％，将苯胺和盐酸加入到反应体系中，苯胺浓度为1％，将上述氨纶纤维织物放入反应体系中，加入12g过硫酸铵搅拌均匀后加入到反应体系中充分反应后将竹纤维织物取出用去离子水洗净后烘干，制备导电氨纶纤维织物。
[0235]
实施例21
[0236]
先将氨纶纤维织物用去离子水洗涤；用0.01mol/l的naoh溶液中处理；将5毫升2％聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)溶液加入100毫升去离子水中，加入质量比为1：1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基硫代琥珀酰亚胺，使浓度达到0.075％后，加入氨纶纤维织物反应1小时。设定环境温度为5℃；在烧瓶中加入3l去离子水，加入50毫升浓度为0.02g/ml的聚乙烯吡咯烷酮溶液，将50ml浓度为2％的苯胺溶液溶于加入烧瓶中，将聚(n-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)-织物浸于上述溶液中持续搅拌30分钟，加入过硫酸铵，使溶液浓度达到0.0053g/ml。在0℃持续搅拌12小时，将织物取出后用去离子水洗涤，直到溶液澄清，将织物洗涤后烘干，制备导电织物。
[0237]
应用例1
[0238]
使用实施例1制备的织物在不同部位接出导线，然后接上万用表或示波器，当拉伸时显示出明显的电信号变化。
[0239]
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。