納米金屬氧化物改性抗靜電腈綸的制備.pdf

1、聚丙烯腈(PAN)纖維，具有質(zhì)地蓬松、手感柔軟、密度小、保暖性好、回彈性高等優(yōu)良的性能，在工業(yè)和民用領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，有“合成羊毛”之稱。然而，由于聚丙烯腈纖維固有的疏水性和絕緣性，其靜電現(xiàn)象嚴(yán)重，研究開發(fā)具有抗靜電性能的聚丙烯腈纖維具有重要的意義。
　　目前針對(duì)聚丙烯腈纖維改性采用的抗靜電劑主要有兩類:一類是炭黑填充劑，但是其吸油值高、不易分散、添加量大，這些導(dǎo)致了可紡性差，且紡制的纖維為黑色、抗靜電效果差;另一類是納米金

2、屬氧化物，使用此類物質(zhì)作為抗靜電劑研發(fā)抗靜電改性腈綸是腈綸改性的重要方向，可用于生產(chǎn)白色和淺色的纖維?？轨o電腈綸發(fā)展趨勢(shì)是生產(chǎn)淺色纖維，低成本（添加量低），抗靜電性能持久。
　　納米粉體具有巨大的表面能和很高的活性，很容易發(fā)生團(tuán)聚，失去納米材料的特性和優(yōu)異性能，因此對(duì)于實(shí)驗(yàn)中使用的納米金屬氧化物需要采用合適的分散工藝將其分散。本文篩選了四種納米金屬氧化物作為抗靜電腈綸的抗靜電劑，分別為納米ZnO、AZO、ATO以及ATO包覆BaS

3、O4。首先確定了一種最佳分散工藝:通過沉降對(duì)比選用FCY作為分散劑（分散劑含量為納米粉體質(zhì)量的2％），球磨3小時(shí)。經(jīng)該分散工藝分散的納米ZnO、AZO、ATO以及ATO包覆BaSO4粉體的水溶液具有良好的穩(wěn)定性，溶液中最大顆粒的粒徑位于1μm以下，能夠滿足濕法紡絲工藝的要求。
　　其次，本文采用納米金屬氧化物水相懸浮液噴霧添加的方法制備聚丙烯腈共混原液，此方法簡(jiǎn)單實(shí)用且能夠使納米金屬氧化物在共混原液中分散均勻。通過偏光顯微鏡可以觀

4、察到共混原液中的團(tuán)聚顆粒小于2μm，分散均勻且沒有大的團(tuán)聚，能夠應(yīng)用到進(jìn)一步的濕法紡絲實(shí)驗(yàn)中。流變測(cè)試表明，共混原液隨剪切速率的提高有切力變稀，符合非牛頓流體的流變行為。隨溫度的提高，共混原液中大分子活動(dòng)加劇導(dǎo)致粘度下降;隨著納米粉體的添加，共混溶液粘度下降，這是因?yàn)榉稚┖退募尤雽?duì)其產(chǎn)生了增塑作用。依據(jù)流變測(cè)試結(jié)果，可以對(duì)紡絲工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。
　　最后，利用濕法紡絲技術(shù)，紡制了不同含量不同種類納米金屬氧化物的抗靜電改性腈綸