随着多学科的深入融合和科学技术的发展,各个领域的新产品、新技术不断涌现,如随身医疗监测设备、柔性机器人、电子皮肤、可穿戴电子设备、电子纺织物等,这些技术、产品的出现不但是学科融合、技术发展的里程碑,而且在一定程度上反应了未来电子产品小型化、柔性化、可穿戴化的发展趋势。可穿戴电子产品是未来电子产品的重要发展趋势,本论文研究可穿戴电子品重要的基础材料——弹性导电纤维的制备。本文采用湿法纺丝工艺,制备弹性导电碳纳米管/水性聚氨酯复合纤维,优化工艺参数,研究工艺、CNT含量等因素对复合纤维性能的影响,并探索了复合纤维做成纺织品的工艺及在可穿戴发热和传感器上的应用。首先,研究了凝固浴工艺参数,金属离子种类、浓度、乙醇溶剂对水性聚氨酯（Waterborne polyurethane,WPU）的成形、导电性和力学性质的影响,并探索了水性聚氨酯湿法纺丝凝固成型机理。金属阳离子利于阴离子型水性聚氨酯WPU的凝固成型,但是由于不同金属离子对WPU的聚沉效果不同,因此在凝固浴中的成形性和金属离子的价态和浓度具有紧密的关系。+1价（如Na+）的金属离子不能使WPU完全聚沉,在Ca2+凝固浴中WPU的成形性最好,且最佳浓度范围为1～3wt%。由于水性聚氨酯分子链上含有羟基,更加容易溶于乙醇,因此改变凝固浴溶液中乙醇的含量,会直接影响水性聚氨酯纤维的形貌。随着乙醇含量的增加,水性聚氨酯纤维逐渐从实心转变为多孔的结构,且乙醇含量的增加对纤维的力学性能有明显的提升,固定凝固浴中的金属离子为1.5wt%的氯化钙,溶剂由去离子水更换为75wt%乙醇和25wt%去离子水的混合溶液时,水性聚氨酯的断裂强度由29.7MPa升高到37.5 MPa,断裂延伸率由569.1升高为613.7%。其次,研究了碳纳米管（Carbon nanotubes,CNT）作为填料对CNT/WPU复合纤维的力学性能和导电性能的影响。研究了CNT/WPU材料在不同形态下和不同干燥工艺下的导电性关系,当CNT含量较低时,由于在纺丝时纤维受到剪切力且在干燥时受到沿轴向的应力,导致CNT/WPU复合纤维导电通路受到破坏,因此CNT/WPU纤维的电阻率大于CNT/WPU薄膜的电阻率;其次凝固浴可以使WPU快速成形,减少CNT的团聚,因此,自然干燥成形的CNT/WPU薄膜的电阻率大于凝固浴成形的CNT/WPU薄膜的电阻率;随着CNT含量的增大,CNT之间的导电网络容易形成,受形状和成形工艺的影响逐渐减小,因此且随着CNT含量增大,它们的电阻率逐渐靠近,当CNT含量为25wt%时,凝固浴成形薄膜、自然干燥成形薄膜、复合纤维的电阻率分别为0.53Ω·cm,0.49Ω·cm,1.58Ω·cm。随着CNT含量的增加,CNT/WPU复合纤维的力学性能逐渐变差,当CNT含量从5wt%增加为25wt%时,纤维的断裂强度由18.0MPa变为6.86 MPa,断裂伸长率由432.45%降低为28.21%,损失率为93.5%。热处理可以提高CNT/WPU复合纤维的导电性。当温度高于WPU的玻璃化转变温度时,CNT随着WPU的链段运动而发生偏转,促进了导电网络的形成,复合纤维的导电性得到改善。在一定范围内,电阻的降低幅度与热处理的温度和时间成正相关的关系。在75℃保温5h的工艺下,13wt%CNT/WPU复合纤维的电阻减小率为78.2%,显著降低了复合纤维的电阻。最后,探索了CNT/WPU复合纤维在传感器和电热领域的应用。未经热处理的纤维在应变10%的循环拉伸测试下,电阻变化幅度约为10%,但是随着拉伸过程的进行,纤维电阻整体上呈现降低的趋势;对纤维进行热处理后,10%应变下电阻变化率保持10%,经过200次的拉伸循环后表现出较好的稳定性。通过手工针织工艺,将CNT/WPU复合纤维和普通棉线进行混纺制备得到导电织物,在35V的安全电压下可以达到75℃的稳定发热温度,织物在U形弯折、S形弯折、复杂变形的情况下可以保持稳定的发热温度（～62℃）和发热均匀。