【摘 要】
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针对目前导电介质不可拉伸、耐疲劳性差而无法满足智能服装应用开发的问题,本论文将耐疲劳和高寿命的自修复材料与可溶性导电材料复合,借助湿法纺丝工艺制备了柔性可拉伸的皮芯结构的导电自修复凝胶长丝,主要研究成果如下:（1）以低玻璃化转变温度（Tg）的丙烯酸-2-甲氧乙基酯（MEA）作为软段与以温敏特性的N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）作为硬段通过增溶共聚制备了一种微相分离的,以链运动和氢键为自修复机制的高
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针对目前导电介质不可拉伸、耐疲劳性差而无法满足智能服装应用开发的问题,本论文将耐疲劳和高寿命的自修复材料与可溶性导电材料复合,借助湿法纺丝工艺制备了柔性可拉伸的皮芯结构的导电自修复凝胶长丝,主要研究成果如下:（1）以低玻璃化转变温度（Tg）的丙烯酸-2-甲氧乙基酯（MEA）作为软段与以温敏特性的N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）作为硬段通过增溶共聚制备了一种微相分离的,以链运动和氢键为自修复机制的高强共聚物弹性体。结果表明,NIPAM温敏氢键的创新性引入不仅在共聚物中形成了凝聚态微相分离结构,极大的提高了共聚物的应力表现,同时可以实现高温解离,低温再凝聚显著提高了应力修复表现。其中当NIPAM含量为40%时,共聚物断裂应力为3.5MPa,应变为640%,在100℃下修复12h,应力恢复至2.05MPa,应变为490%,修复效率约为59%,另外共聚物有着良好的有机溶剂溶解性和透明度。（2）为进一步提高修复效果,在上一部分30%NIPAM共聚物的基础上,通过在聚合体系中引入5%的丙烯酸（AA）作为接枝位点,进而与对羟基苯甲醛经过酯化反应转化为芳香醛交联位点,最后与低反应活性的聚醚胺D-400经希夫碱反应形成可逆亚胺共价交联。结果显示:三元共聚物断裂应力0.87MPa,应变为475%,引入0.12%密度交联后,原始断裂应力显著提高为2.98MPa,应变为500%,100℃下修复12h,应力可恢复到2.84MPa,修复效率高达95%。可逆亚胺共价交联的引入不仅显著的提高了机械性能表现而且自修复能力也得到了大幅提高,另外交联也使得产物不再溶解提高了产物对溶剂的稳定性。（3）结合第二部分产物的性质和制备流程,采用针头浸入水中向上挤出的湿法纺丝工艺,稳定连续实现了交联自修复基体的长丝化。导电修复方面创新的采用了再溶解成膜的理念,通过将合成的聚苯胺-聚丙烯酸-植酸导电涂料涂敷于长丝上制备了皮芯结构的自修复导电长丝。结果显示:在一定的回潮下,涂层电阻为3wΩ左右,同时具备软弹性可伴随芯体拉伸;75℃温湿环境下,导电涂层能够回潮再融合达到导电修复,而自修复芯体的修复不受到干扰,产物在功能意义上较为完整的实现了柔性,可拉伸,自修复导电纺织材料的开发。综上所述,本课题制备了一种柔性可拉伸,兼顾高强度与自修复特性凝胶导电长丝,希望本工作能够为导电介质柔性化、可拉伸化以及更稳定耐久化提供新思路,为推动智能服装领域的发展做出进一步的探索。
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