PANI-PET及PPY-PA66復(fù)合導(dǎo)電織物制備及性能研究.pdf

1、聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPY)具有原料易得、電導(dǎo)率高、易于制備和摻雜、穩(wěn)定性好等特點，在很多方面顯示出誘人的應(yīng)用前景。但聚苯胺和聚吡咯的不溶不熔性限制了它的加工，而在化纖織物的纖維表面制備聚苯胺和聚吡咯復(fù)合層，使它既具有纖維織物的回彈力、柔韌性，又具有聚苯胺、聚吡咯較高的電導(dǎo)率，是制備柔性電磁屏蔽材料與智能紡織品的理想材料。如何進一步提高所制得導(dǎo)電纖維及織物的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，探求既要使纖維或織物具有符合需要的性能，使之具有實用價值

2、，同時維持其原有的特性，且制備方法簡單易行，生產(chǎn)成本較低，是所有研究者的共同目標。本研究即是基于此目的，采用較為簡單易行的液相原位聚合法，以滌綸織物(PET)和尼龍66(PA66)織物為基體，使苯胺和吡咯單體在織物表面原位聚合形成聚苯胺和聚吡咯導(dǎo)電層，研究各條件對產(chǎn)物導(dǎo)電性的影響，以得到既有織物的柔韌性，又有較好導(dǎo)電性的導(dǎo)電織物。
　　 本文分別以滌綸織物和尼龍66織物為基體，使苯胺在滌綸織物中纖維表面原位聚合形成聚苯胺導(dǎo)電層，

3、使吡咯單體在尼龍66織物中纖維表面原位聚合形成聚吡咯導(dǎo)電層。研究了苯胺單體濃度、氧化劑過硫酸銨與苯胺的初始摩爾比、摻雜酸種類和濃度、反應(yīng)時間對聚苯胺/滌綸復(fù)合織物的導(dǎo)電性的影響。結(jié)果表明：苯胺單體濃度為0.25mol/L，氧化劑與苯胺的初始摩爾比為1：1，摻雜酸為鹽酸，濃度為0.5mol/L，反應(yīng)時間為1h時制得的導(dǎo)電織物導(dǎo)電性較好。還研究了吡咯單體濃度、氧化劑FeCl3與吡咯的初始摩爾比、摻雜酸濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對聚吡咯/尼龍6

4、6復(fù)合織物導(dǎo)電性的影響。結(jié)果表明，吡咯單體濃度為0.05mol/L，F(xiàn)eCl3與吡咯的初始摩爾比為1：2，摻雜酸濃度為0.05mol/L，反應(yīng)時間為3h時制得的導(dǎo)電織物導(dǎo)電性較好。
　　 對制得的聚苯胺/滌綸復(fù)合導(dǎo)電織物和聚吡咯/尼龍66復(fù)合導(dǎo)電織物的結(jié)構(gòu)和性能進行研究。紅外光譜分析表明，纖維表面被聚苯胺包覆，且聚苯胺鏈中醌式結(jié)構(gòu)N=Q=N和苯式結(jié)構(gòu)N-B-N即鏈中氧化結(jié)構(gòu)與還原結(jié)構(gòu)含量基本相當，尼龍66織物中纖維表面確為聚吡咯

5、導(dǎo)電層，但含量較少；X射線衍射分析表明，導(dǎo)電聚合物不僅在織物表面沉積，而且還進入了纖維內(nèi)部，破壞了纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，致使織物結(jié)晶度下降；從掃描電鏡圖中可以看出，原位聚合沉積導(dǎo)電高分子后的織物表面有均勻連續(xù)的導(dǎo)電高分子膜存在，在復(fù)合材料中形成導(dǎo)電通路；TG和DSC熱分析表明，聚苯胺的加入阻礙了滌綸織物的熱降解，提高了其熱穩(wěn)定性，而尼龍66織物原位聚合聚吡咯生成導(dǎo)電織物之后，其熔點變化很小，可能是由于聚吡咯在復(fù)合織物中含量很少，所以對熔點影響

6、不大；力學(xué)性能和吸濕性能測試表明，復(fù)合織物的力學(xué)性能基本不受影響，而聚苯胺/滌綸織物的吸濕性提高，聚吡咯/尼龍66織物的吸濕性降低。
　　 本論文還對復(fù)合導(dǎo)電織物的導(dǎo)電穩(wěn)定性進行了研究。結(jié)果表明，對于聚苯胺/滌綸復(fù)合導(dǎo)電織物，a、經(jīng)化學(xué)試劑氯仿、甲苯、丙酮、乙醇處理后方阻值增大，電導(dǎo)率降低；b、熱處理后復(fù)合導(dǎo)電織物方阻值增大，但在一定溫度范圍內(nèi)增幅較??；c、鹽霧腐蝕前后織物表面方阻值有所上升，但上升幅度不是很大。對于聚吡咯/尼龍