聚苯胺-芳綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備與性能研究.pdf

1、聚苯胺是一種典型的導(dǎo)電聚合物，具有高導(dǎo)電率，可摻雜并且具有較好的環(huán)境穩(wěn)定性，易于合成以及成本低等優(yōu)點。為制備一種高性能的導(dǎo)電纖維，本課題以芳綸纖維為基質(zhì)，通過苯胺單體在芳綸表面的原位聚合制備了導(dǎo)電芳綸纖維。并通過等離子處理工藝對芳綸進行表面處理，提高苯胺單體在纖維表面的吸附牢度和均勻度，并研究了低溫等離子預(yù)處理條件及聚合條件對導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率的影響。
　　 具體內(nèi)容如下:
　　 1.利用單因素試驗分析出制備聚苯胺/芳綸復(fù)合

2、導(dǎo)電纖維的工藝參數(shù)對導(dǎo)電織物的聚苯胺含量和導(dǎo)電性能的影響規(guī)律，得出最優(yōu)化學(xué)處理工藝條件。
　　 2通過單因素試驗研究等離子體處理條件對纖維導(dǎo)電性能的影響情況，得出最優(yōu)處理條件。
　　 3.通過掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜分析(FTIR)、熱重分析(TG)對導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)與性能進行了研究與分析。
　　 4.通過采用不同pH值溶液對復(fù)合纖維進行洗滌，研究了導(dǎo)電纖維的耐洗滌性、耐酸堿性。通過測量纖維放置于室溫環(huán)境

3、中不同時間后的電導(dǎo)率，研究了復(fù)合纖維電導(dǎo)率隨時間的變化，并分析其原因。并研究了復(fù)合纖維電導(dǎo)率的耐高溫性。
　　 通過實驗和分析，得到如下結(jié)論:
　　 1.確定了制備聚苯胺/芳綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的工藝流程，選定過硫酸銨為氧化劑，鹽酸為摻雜劑;并得出各聚合反應(yīng)條件的改變對導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率的影響曲線。研究結(jié)果表明，原位聚合反應(yīng)的條件:以過硫酸銨為氧化劑，濃度為25g/L，鹽酸為摻雜劑，濃度為0.6mol/L，苯胺單體濃度為16g/L

4、，反應(yīng)時間2h，反應(yīng)溫度20℃。制得的復(fù)合導(dǎo)電纖維的電導(dǎo)率達(dá)0.44S/cm左右;
　　 2.等離子體預(yù)處理的適宜工藝條件為功率90W，壓強40Pa，處理時間3min，經(jīng)處理的芳綸纖維表面粗糙，有利于苯胺的吸附，且經(jīng)過等離子體預(yù)處理的復(fù)合導(dǎo)電纖維的電導(dǎo)率比未經(jīng)過處理的纖維的電導(dǎo)率高，前者電導(dǎo)率高達(dá)0.78S/cm左右。
　　 3.所制備的復(fù)合導(dǎo)電纖維表面為均勻連續(xù)的導(dǎo)電聚苯胺層，經(jīng)導(dǎo)電處理的芳綸纖維的電導(dǎo)率為l0-1S/