CN105332136A - 一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线及其制备方法，该导电微纳米纤维绞线包括光固化材料模板绞线和导电高分子层，所述光固化材料模板绞线由无溶剂电纺紫外光固化为微纳米纤维缠绕而成，所述导电高分子层由原位聚合法制得，包括渗透于模板绞线内部和包覆于模板绞线外部的导电高分子层。该导电微纳米纤维绞线在保持了优良的可拉伸性的同时进一步提高了纤维绞线的导电性，同时在静电纺丝制备过程中无需添加有机溶剂，制备过程更加安全环保，适宜大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线及其制备方法，属于纳米材料制备领域。
背景技术
静电纺丝技术是一种简单有效制备微/纳米纤维的方法，使用静电纺丝技术制备的纳米纤维，可被制成绞线等更多丰富的结构，以扩展其应用范围。但是传统的静电纺丝技术，由于纺丝过程中会发挥大部分的有机溶剂，造成很大的资源浪费和环境污染，甚至有些有机溶剂还有毒性，会损害人的健康。而无溶剂纺丝技术在纺丝过程中不需要溶剂，因而解决了传统有溶剂纺丝污染环境的弊端。目前的无溶剂纺丝有熔体纺丝，热固化纺丝，UV光固化纺丝等。UV光固化可使用的材料很多，其中聚氨酯丙烯酸酯(PUA)是一种较为理想的紫外光固化树脂，常用于涂料和胶粘剂领域，其固化后的膜或纤维具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、和优良的耐低温性能，是一种综合性能优良的辐射固化材料。对于UV光固化纺丝目前仅限于中国专利(CN104532367A)通过紫外固化的方法得到了聚氨酯微纳米纤维，中国专利(CN101021017A)也通过紫外固化的方法得到了聚氨酯类微纳米纤维，但其需要与活性稀释剂按照一定的比例混合使用，前驱液制备比较麻烦，并且制备的纤维普遍较短且不规则、固化不完全，长度最大值为1厘米，且韧性较差，不能被加工成绞线等较复杂的结构，而且这些纤维都不具备导电性能，限制了材料的应用范围。
当今社会电子设备飞速发展，对电子设备内部的要求也越来越高，尤其是可穿戴电子设备等的出现，使得对导电材料的要求除了优良的导电性能之外，还需要相当好的柔韧性，这就使得柔性导电材料越来越受到人们的关注和重视。但是以静电纺丝法制得的纳米纤维或纳米纤维绞线大都存在电导率过低或柔韧性较差的问题，不能很好的适应微型电子器件的应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无溶剂电纺的导电纳米纤维绞线及其制备方法，该导电微纳米纤维绞线在保持了优良的可拉伸性的同时进一步提高了纤维绞线的导电性，同时在静电纺丝制备过程中无需添加有机溶剂，制备过程更加安全环保，事宜大规模生产。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线，所述导电微纳米纤维绞线包括光固化材料模板绞线和导电高分子层，所述光固化材料模板绞线由无溶剂电纺紫外光固化为微纳米纤维缠绕而成，所述导电高分子层由原位聚合法制得，包括渗透于模板绞线内部和包覆于模板绞线外部的导电高分子层。
本发明的模板绞线是在少氧环境下，利用静电纺丝技术，以紫外光作为光源，引发具有化学反应活性的光固化预聚物快速转化为固态的微/纳米纤维，由于纺丝前驱液中所有的原料均参与聚合反应，整个过程无有机溶剂参与，无挥发性有机化合物VOC排放，安全环保，适宜规模化生产，少氧环境下，氧阻聚现象不明显，光固化材料聚合完全，所得微纳米纤维较长且规则均一，柔韧性好，由这种纤维制成模板绞线，使所得导电微纳米纤维绞线具有优良的拉伸恢复性能，模板纤维浸于导电高聚物原位聚合前驱体溶液中，高聚物在模板表面聚合的同时也进入绞线内部的纤维间隙中形成导电高分子层，有效提高了材料的电导率，使得该导电微纳米纤维绞线具有优良的拉伸回复和导电性能，可用于制备光学器件、电子器件等。
进一步的，所述导电微纳米纤维绞线的最大拉伸率大于等于200％。
进一步的，所述导电微纳米纤维绞线的电导率为102S/cm数量级，拉伸状态下电导率随拉伸率的增大而减小。
本发明还公开了所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置纺丝前驱液：将光固化材料的液体预聚物与光引发剂在避光环境下混合均匀，再在自然光环境下静置使其预聚，得纺丝前驱液；
(2)制备模板绞线：将步骤(1)配得的纺丝前驱液置于静电纺丝装置连通纺丝喷头的储液机构中，并将所述静电纺丝装置的纺丝喷头和收集极置于少氧环境下进行电纺，所述静电纺丝装置为制备有序微纳米纤维的电纺装置，电纺过程中用紫外光源对纺丝喷头喷出的射流和静电纺丝装置的收集极进行照射，收集收集极上有序排列光固化材料微纳米纤维，将其缠绕成粗细均匀的绞线作为模板绞线；
(3)配置原位聚合前驱体溶液：将导电聚合物的单体、氧化剂、掺杂酸溶于去离子水制成原位聚合前驱体溶液；
(4)导电层包覆：将步骤(2)所得的模板绞线浸入步骤(3)所得的原位聚合前驱体溶液中，静置待导电聚合物完全包覆模板绞线后取出干燥即得导电微纳米纤维绞线。
发明人认为，静电纺丝法制备UV固化材料微纳米纤维固化不完全、纤维普遍较短且不规则的原因在于：静电纺丝作为一种制备微纳米纤维的方法，将其用于制备光固化材料微纳米纤维，其制得的微纳米纤维的比表面积大特点，这种纤维形态增大了预聚物与氧气的接触面积，使其与空气中的氧气接触更加充分，放大了UV固化材料在固化过程中的氧阻聚现象的作用，阻碍了预聚物的聚合固化，从而导致所制得的光固化材料微纳米纤维固化不完全、韧性差、纤维普遍较短且不规则，影响了纤维的规模化生产和应用前景。本发明的制备方法，选择在氧气浓度低的少氧环境下进行电纺过程制备微纳米纤维，在纺丝过程中，预聚物溶液在高电压作用下，从喷丝嘴喷出形成射流，射流中的光引发剂吸收紫外光的能量而产生活性自由基，活性自由基引发预聚物发生聚合反应，射流下落的过程中伴有纤维的劈裂，最终在收集极上形成聚合物微纳米纤维，从而实现无溶剂静电纺丝。少氧的纺丝环境，有效避免了在静电纺丝的氧阻聚现象，从而大量制得固化完全、形态规则且连续的微纳米纤维，且在纺丝过程中无有机溶剂参与，有效避免了有机溶剂挥发造成的环境污染，安全环保，该方法适用于光固化材料微纳米纤维的规模化工业生产。
进一步的，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂中的一种或多种。
进一步的，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯，所述光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:10～30，所述步骤(1)的静置预聚时间为1～2天。
在众多光固化材料中，聚氨酯丙烯酸酯(PUA)为一类较为理想的紫外光固化树脂，常用于涂料和胶粘剂领域，其固化后的膜或纤维具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料。作为涂料和胶黏剂使用的各种丙烯酸酯树脂，易于进行本体聚合，氧阻聚现象较易克服。
进一步的，所述步骤(3)配制原位聚合前驱体溶液为将过硫酸铵溶于离子水中制得溶液A，将磺基水杨酸和苯胺加入到去离子水中搅拌均匀制得溶液B，在室温下分别用磁力搅拌器搅拌后，将溶液A逐滴地滴加到溶液B中搅拌均匀，即得到原位聚合前驱体溶液；所述步骤(4)为将模板绞线浸入原位聚合前驱体溶液中密封后放入4℃冰箱中，静置24～36小时后取出自然风干即得导电微纳米纤维绞线。
聚苯胺等原位聚合导电溶液均与聚氨酯丙烯酸酯材料具有很高的相容性，将聚氨酯丙烯酸酯纳米纤维制成绞线浸泡在原位聚合导电聚苯胺溶液中，可以形成高性能的复合材料，在保持可拉伸性的同时进一步提高纤维绞线的导电性。
进一步的，所述步骤(2)的少氧环境为氧气浓度低于5％的纺丝环境，所述步骤(2)的电纺过程的纺丝电压为10～30千伏，纺丝距离为5～50厘米，紫外光源的功率为300～500瓦，紫外光源与收集极间的间距为10～20厘米。
进一步的，所述步骤(2)中的静电纺丝装置包括高压电源、储液机构、纺丝喷头、隔氧机构、紫外光源和滚筒收集极，所述高压电源正极连接纺丝喷头，纺丝喷头连通贮存纺丝前驱液的储液机构，所述滚筒收集极连接高压电源负极或直接接地，所述隔氧机构包括密封箱，所述纺丝喷头和滚筒收集极位于密封箱内，紫外光源位于密封箱内或其发射的紫外光线可射入密封箱内，紫外光源可照射纺丝喷头和滚筒收集极间空间，所述密封箱上设置有进气口和出气口，所述进气口连接气体源，所述气体源为氮气源、二氧化碳源或惰性气体源，所述密封箱内还设置有阻碍气体直接吹入箱内的挡板，所述挡板位于进气口和收集极之间，所述密封箱内设置有防止紫外光线直接照射纺丝喷头喷射端处的射流的遮光板，所述遮光板位于紫外光源和纺丝喷头喷射端之间，贴近纺丝喷头喷射端设置，所述滚筒收集极的收集滚筒与直流无刷电机的输出轴对接联动，收集滚筒和直流无刷电机的输出轴的中心轴线相重合，直流无刷电机电连接电源和控制电机转速的电机控制器。
该装置设置了隔氧机构，该装置使用时需先开启隔氧机构，减少密封箱中氧气的浓度，以营造少氧的纺丝环境，然后再将无溶剂的纺丝前驱液注入储液机构，开启紫外光源和高压电源，在少氧氧气环境下进行静电纺丝，可有效克服氧阻聚现象对光固化材料微纳米纤维形成过程的影响。
为了消除传统静电纺丝中有机溶剂挥发造成的环境污染和不利于大规模商业生产的问题，设计在氮气或二样化碳、惰性气体所营造的少氧环境下，利用静电纺丝技术，以紫外光作为光源，引发具有化学反应活性的丙烯酸酯预聚物快速转化为固态的微/纳米纤维，由于纺丝前驱液中所有的原料均参与聚合反应，实现了无溶剂静电纺丝。并通过滚筒收集极获得较长的排列有序、韧性好、直径较规则的微纳米纤维，由于所得纤维具有足够的长度、韧性和均一性，可将其制成形貌较好的绞线结构，作为模版绞线。
进一步的，所述步骤(2)在电纺过程开始前，采用内径为8～12毫米的导气管，先开启气体源向密封箱中通入气体，气体流速3～9立方毫米/秒，通入3～5分钟达到少氧环境后再开启静电纺丝装置开启纺丝，纺丝喷头到收集滚筒的间距为5～50厘米，收集滚筒半径3～8厘米，直流无刷电机带动滚筒旋转的转速为180～300转/分。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种基于无溶剂电纺的导电纳米纤维绞线及其制备方法，该导电微纳米纤维绞线在保持了优良的可拉伸性的同时进一步提高了纤维绞线的导电性，同时在静电纺丝制备过程中无需添加有机溶剂，制备过程更加安全环保，事宜大规模生产。具体而言：
(1)该方法选择在氧气浓度低的少氧环境下进行电纺过程制备光固化材料微纳米纤维，在纺丝过程中，预聚物溶液在高电压作用下，从喷丝嘴喷出形成射流，射流中的光引发剂吸收紫外光的能量而产生活性自由基，活性自由基引发预聚物发生聚合反应，射流下落的过程中伴有纤维的劈裂，最终在收集极上形成聚合物微纳米纤维，从而实现无溶剂静电纺丝。少氧的纺丝环境，有效避免了在静电纺丝的氧阻聚现象，从而大量制得固化完全、柔韧性好，形态规则且连续的光固化材料微纳米纤维，由这种纤维制成模板绞线，使所得导电微纳米纤维绞线具有优良的拉伸恢复性能，模板纤维浸于导电高聚物原位聚合前驱体溶液中，高聚物在模板表面聚合的同时也进入绞线内部的纤维间隙中形成导电高分子层，有效提高了材料的电导率，使得该导电微纳米纤维绞线具有优良的拉伸回复和导电性能，该导电微纳米纤维绞线的电导率高达102S/cm数量级，最大拉伸率高达200％以上，可用于制备光学器件、电子器件等。
(2)纺丝过程中使用的前驱液由光引发剂和光固化材料的预聚物组成，不含其他有机溶剂，原料的利用率可达到100％，无挥发性有机化合物VOC排放、环境友好。
(3)该导电微纳米纤维绞线的制备方法简单、设备易操作、重复性好、便于推广。
附图说明
图1为实施例1至3使用的静电纺丝装置的结构示意图。
图2实施例1制备的导电微纳米纤维绞线的电子显微镜照片。
图3实施例1制备的导电微纳米纤维绞线的拉伸测试曲线。
图4实施例1制备的导电微纳米纤维绞线的拉伸回复曲线。
图1中，1-高压电源，2-紫外光源，3-气瓶，31-气瓶减压阀，4-直流无刷电机，41-电机控制器，5-进气口，6-出气口，7收集滚筒，8-纺丝喷头，9-挡板，10-遮光板，11-导气管，12-储液机构，13-导线，14-密封箱。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明实施例1至3所使用的静电纺丝装置如图1所示，包括高压电源1、储液机构12、纺丝喷头8、隔氧机构、紫外光源2和收集极，所述高压电源1正极连接纺丝喷头8，纺丝喷头8连通贮存纺丝前驱液的储液机构12，所述储液机构12为塑料注射器针管，所述收集极连接高压电源1负极，所述隔氧机构包括内部无氧或少氧的密封箱14，所述纺丝喷头8和收集极位于密封箱14内，紫外光源2位于密封箱14外，其发射的紫外光线可射入密封箱14内，紫外光源2可照射纺丝喷头8和收集极之间；所述隔氧机构的密封箱14上设置有进气口5和出气口6，所述密封箱14为有机玻璃箱，进气口5和出气口6分别设置在密封箱14相对的两个侧壁上，所述进气口5连接气体源，所述气体源为气瓶3，实施例1的气瓶3内充有氮气，所述密封箱14内还设置有阻碍氮气直接吹入箱内的挡板9，所述挡板9位于进气口5和收集极之间，所述收集极为滚筒收集极，所述滚筒收集极的收集滚筒7与直流无刷电机4的输出轴对接联动，收集滚筒7和直流无刷电机4的输出轴的中心轴线相重合，直流无刷电机4电连接电源和控制电机转速的电机控制器41，所述密封箱14内设置有防止紫外光线直接照射纺丝喷头8喷射端处的射流的遮光板10，所述遮光板10位于紫外光源2和纺丝喷头8喷射端之间，贴近纺丝喷头8喷射端设置。
实施例1
一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置纺丝前驱液：在锥形瓶中加入0.4克的液体光引发剂(photoinitiator1173，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，Aldrich)，再加入8克的聚氨酯丙烯酸酯(DR-U301，长兴化工工业股份公司(台湾))，用磁力搅拌器进行遮光搅拌，采用45度水浴加热，搅拌2小时，使光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯混合均匀；在室温自然光线下静置2天，使聚氨酯丙烯酸酯发生一定程度上的预聚得前驱体溶液；
(2)制备模板绞线：将步骤(1)配得的纺丝前驱体溶液倒入内径为1.2厘米的铝制喷丝嘴中，喷丝嘴尖端大小3毫米，向密闭的箱体中通入氮气，氮气流速3立方毫米/秒，通入5分钟后达到隔氧效果后再进行静电纺丝，喷丝嘴到滚筒收集极的距离为10厘米，纺丝电压22千伏，收集滚筒半径5厘米，电机转速180转/分，紫外光源功率300瓦，对喷丝嘴喷出的纤维进行照射，紫外光源到滚筒收集距离为15厘米，经过10分钟，在滚筒收集极上收集到排列有序的连续微纳米纤维，将所得微纳米纤维缠绕成直径分布范围0.04～0.10毫米的绞线；
(3)配置原位聚合前驱体溶液：将2.33克过硫酸铵(APS，Mw:228.20)加入到50毫升去离子水中，记作溶液A；将3.89克磺基水杨酸(SSA，Mw:254.20)和1.13克苯胺(Mw:93.13)加入到50毫升去离子水中，记作溶液B；在室温下分别用磁力搅拌器搅拌90分钟后，将溶液A逐滴地滴加到溶液B中，用时约30分钟；再将所得溶液搅拌约10分钟，即得到原位聚合前驱体溶液；
(4)导电层包覆：将步骤(2)所得的模板绞线浸入步骤(3)所得的原位聚合前驱体溶液中密封，放入冰箱中，温度调节至2℃，静置24小时后取出干燥即得导电微纳米纤维绞线。所得导电微纳米纤维绞线的形貌特征如图2所示，该绞线在拉伸过程中电流强度的变化如图3所示，图中所述的拉伸率的计算公式为：
经测试计算该导电微纳米纤维绞线的最大拉伸率大于200％，电导率为102S/cm数量级。图3为实施例1制备的导电微纳米纤维绞线的拉伸测试曲线，由图3可以看出，该绞线的电学性能随着拉伸率的增大而变化，图4为实施例1制备的导电微纳米纤维绞线的拉伸回复曲线，由图4可以看出，纤维按不同比率拉伸后，回复原长，电流迅速恢复原值，响应速度快具有很好的响应回复性能，综上分析，该导电微纳米纤维绞线可用应用于微型力敏传感器等设备。
实施例2
一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置纺丝前驱液：在锥形瓶中加入0.5克的固态光引发剂(184，1-羟基-环己基-苯基甲酮，Aldrich)，再加入9克的聚氨酯丙烯酸酯(DR-U301，长兴化工工业股份公司(台湾))，用磁力搅拌器进行遮光搅拌，采用50度水浴加热，搅拌1小时，使固态光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯混合溶解均匀；在室温自然光线下静置1天，使聚氨酯丙烯酸酯发生一定程度上的预聚得前驱体溶液；
(2)制备模板绞线：将步骤(1)配得的纺丝前驱体溶液倒入内径为1.2厘米的铝制喷丝嘴中，喷丝嘴尖端大小2毫米，向密闭的箱体中通入氮气，氮气流速9立方毫米/秒，通入3分钟后达到隔氧效果后再进行静电纺丝，喷丝嘴到滚筒收集极的距离为5厘米，纺丝电压24千伏，收集滚筒半径3厘米，电机转速300转/分，紫外光源功率500瓦，对喷丝嘴喷出的纤维进行照射，紫外光源到滚筒收集距离为10厘米，经过5分钟，在滚筒收集极上收集到排列有序的连续微纳米纤维，将所得微纳米纤维缠绕成直径分布范围0.04～0.10毫米的绞线；
(3)配置原位聚合前驱体溶液：将0.3毫升盐酸，1.2毫升EDOT，60毫升去离子水混合，记作溶液B；将2.16克过硫酸铵，30毫升去离子水混合，记作溶液A，在室温下分别用磁力搅拌器搅拌10分钟后，将溶液A逐滴地滴加到溶液B中；再将所得溶液搅拌约10分钟，即得到原位聚合前驱体溶液；
(4)导电层包覆：将步骤(2)所得的模板绞线浸入步骤(3)所得的原位聚合前驱体溶液中密封，放入冰箱中，温度调节至4℃，静置36小时后取出，将取出的绞线自然风干后便得到具有导电性的PEDOT/PUA可拉伸绞线。经测试计算该导电微纳米纤维绞线的最大拉伸率大于320％，电导率为102S/cm数量级。
实施例3
一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置纺丝前驱液：在锥形瓶中加入0.05克的液体光引发剂(photoinitiator1173，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，Aldrich)，再加入1克的聚酯丙烯酸酯(CN750，沙多玛(广州)化学有限公司)，用磁力搅拌器进行遮光搅拌，采用30度水浴加热，搅拌1小时，使光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯混合溶解均匀；在室温自然光线下静置2天，使聚氨酯丙烯酸酯发生一定程度上的预聚得前驱体溶液；
(2)制备模板绞线：将步骤(1)配得的纺丝前驱体溶液倒入内径为1.2厘米的铝制喷丝嘴中，喷丝嘴尖端大小1.2毫米，向密闭的箱体中通入氮气，氮气流速5立方毫米/秒，通入4分钟后达到隔氧效果后再进行静电纺丝，喷丝嘴到滚筒收集极的距离为6厘米，纺丝电压24千伏，收集滚筒半径8厘米，电机转速200转/分，紫外光源功率350瓦，对喷丝嘴喷出的纤维进行照射，紫外光源到滚筒收集距离为50厘米，经过10分钟，在滚筒收集极上收集到排列有序的连续微纳米纤维，将所得微纳米纤维缠绕成直径分布范围0.04～0.10毫米的绞线；
(3)配置原位聚合前驱体溶液：将0.003摩尔木质素磺酸钠，0.040克吡咯PY单体，100毫升去离子水混合，记作溶液B；将2.16克过硫酸铵，100毫升去离子水混合，记作溶液A；在室温下分别用磁力搅拌器搅拌50分钟后，将溶液A逐滴地滴加到溶液B中；再将所得溶液搅拌约20分钟，即得到原位聚合前驱体溶液；
(4)导电层包覆：将步骤(2)所得的模板绞线浸入步骤(3)所得的原位聚合前驱体溶液中密封，放入冰箱中，温度调节至4℃，静置36小时后取出，将取出的绞线自然风干后便得到具有导电性的PPY/PUA可拉伸绞线。经测试计算该导电微纳米纤维绞线的最大拉伸率大于400％，电导率为102S/cm数量级。
以上所述，仅为本发明的说明实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本发明的保护范围，本发明未详尽说明处均为本领域技术人员所公知的现有技术，凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线，其特征在于，所述导电微纳米纤维绞线包括光固化材料模板绞线和导电高分子层，所述光固化材料模板绞线由无溶剂电纺紫外光固化为微纳米纤维缠绕而成，所述导电高分子层由原位聚合法制得，包括渗透于模板绞线内部和包覆于模板绞线外部的导电高分子层。
2.如权利要求1所述的基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线，其特征在于，所述导电微纳米纤维绞线的最大拉伸长度大于等于200％。
3.如权利要求1所述的基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线，其特征在于，所述导电微纳米纤维绞线的电导率为102S/cm数量级，拉伸状态下电导率随拉伸率的增大而减小。
4.如权利要求1至3所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配置纺丝前驱液：将光固化材料的液体预聚物与光引发剂在避光环境下混合均匀，再在自然光环境下静置使其预聚，得纺丝前驱液；
(2)制备模板绞线：将步骤(1)配得的纺丝前驱液置于制备有序微纳米纤维的静电纺丝装置连通纺丝喷头的储液机构中，并将所述静电纺丝装置的纺丝喷头和收集极置于少氧环境下进行电纺，电纺过程中用紫外光源对纺丝喷头喷出的射流和静电纺丝装置的收集极进行照射，收集收集极上有序排列光固化材料微纳米纤维，将其缠绕成粗细均匀的绞线作为模板绞线；
(3)配置原位聚合前驱体溶液：将导电聚合物的单体、氧化剂、掺杂酸溶于去离子水制成原位聚合前驱体溶液；
(4)导电层包覆：将步骤(2)所得的模板绞线浸入步骤(3)所得的原位聚合前驱体溶液中，静置待导电聚合物完全包覆模板绞线后取出干燥即得导电微纳米纤维绞线。
5.如权利要求4所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的光固化材料为聚氨酯丙烯酸酯，所述光引发剂与聚氨酯丙烯酸酯的质量比为1:10～30，所述步骤(1)的静置预聚时间为1～2天。
7.如权利要求6所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)配制原位聚合前驱体溶液为将过硫酸铵溶于离子水中制得溶液A，将磺基水杨酸和苯胺加入到去离子水中搅拌均匀制得溶液B，在室温下分别用磁力搅拌器搅拌后，将溶液A逐滴地滴加到溶液B中搅拌均匀，即得到原位聚合前驱体溶液；所述步骤(4)为将模板绞线浸入原位聚合前驱体溶液中密封后放入4℃冰箱中，静置24～36小时后取出自然风干即得导电微纳米纤维绞线。
8.如权利要求4所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的少氧环境为氧气浓度低于5％的纺丝环境，所述步骤(2)的电纺过程的纺丝电压为10～30千伏，纺丝距离为5～50厘米，紫外光源的功率为300～500瓦，紫外光源与收集极间的间距为10～20厘米。
9.如权利要求4所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的静电纺丝装置包括高压电源、储液机构、纺丝喷头、隔氧机构、紫外光源和滚筒收集极，所述高压电源正极连接纺丝喷头，纺丝喷头连通贮存纺丝前驱液的储液机构，所述滚筒收集极连接高压电源负极或直接接地，所述隔氧机构包括密封箱，所述纺丝喷头和滚筒收集极位于密封箱内，紫外光源位于密封箱内或其发射的紫外光线可射入密封箱内，紫外光源可照射纺丝喷头和滚筒收集极间空间，所述密封箱上设置有进气口和出气口，所述进气口连接气体源，所述气体源为氮气源、二氧化碳源或惰性气体源，所述密封箱内还设置有阻碍气体直接吹入箱内的挡板，所述挡板位于进气口和收集极之间，所述密封箱内设置有防止紫外光线直接照射纺丝喷头喷射端处的射流的遮光板，所述遮光板位于紫外光源和纺丝喷头喷射端之间，贴近纺丝喷头喷射端设置，所述滚筒收集极的收集滚筒与直流无刷电机的输出轴对接联动，收集滚筒和直流无刷电机的输出轴的中心轴线相重合，直流无刷电机电连接电源和控制电机转速的电机控制器。
10.如权利要求9所述的一种基于无溶剂电纺的导电微纳米纤维绞线的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)在电纺过程开始前，采用内径为8～12毫米的导气管，先开启气体源向密封箱中通入气体，气体流速3～9立方毫米/秒，通入3～5分钟达到少氧环境后再开启静电纺丝装置开启纺丝，纺丝喷头到收集滚筒的间距为5～50厘米，收集滚筒半径3～8厘米，直流无刷电机带动滚筒旋转的转速为180～300转/分。
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