熔融共混和溶解-涂覆型導(dǎo)電纖維研究.pdf

1、本文首先研究了碳黑含量、偶聯(lián)劑處理、分散劑用量以及基體樹脂組成等對(duì)碳黑/聚酯母粒導(dǎo)電性能和滲流閾值的影響。結(jié)果表明，采用2％鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)碳黑進(jìn)行處理，以質(zhì)量比為60/40的聚酯/聚乙烯共混物作為基體樹脂，可制備出具有低填充而高導(dǎo)電性的母粒。在此基礎(chǔ)上，采用熔融紡絲法制備了碳黑/聚酯共混導(dǎo)電纖維。研究表明，所得母粒不僅具有較高的導(dǎo)電性能，還具有較好的紡絲可紡性，其所得纖維的力學(xué)性能較好，緩解了通常為改進(jìn)纖維導(dǎo)電性能而增加碳黑含量所引起的

2、負(fù)面影響。對(duì)碳黑/聚酯共混導(dǎo)電纖維性能的研究表明，纖維導(dǎo)電性能對(duì)溫度和拉伸具有依賴性，顯示電阻正效溫度系數(shù)及“正效拉力系數(shù)”效應(yīng)。 提出一種新的制備導(dǎo)電纖維的方法，即溶解-涂覆法。以聚酯和聚己內(nèi)酰胺纖維為例，研究了溶解-涂覆工藝條件對(duì)所得纖維導(dǎo)電性能和力學(xué)性能的影響，探討了工藝原理并優(yōu)化了工藝條件。結(jié)果表明，在本研究范圍內(nèi)，聚酯纖維較優(yōu)的溶解-涂覆工藝條件為：雙涂覆槽、溶劑為質(zhì)量比為1/1的苯酚/四氯乙烷溶液、卷繞輥轉(zhuǎn)速30rp

3、m、溶解聚酯含量5％；相應(yīng)聚己內(nèi)酰胺纖維較優(yōu)的工藝條件為：?jiǎn)瓮扛膊?、溶劑?5％甲酸溶液、卷繞輥轉(zhuǎn)速100rpm、溶解PA6含量7％。在此條件下，分別以碳黑、銻摻雜二氧化錫和聚苯胺粒子為導(dǎo)電成分，制備了溶解-涂覆型聚酯和聚己內(nèi)酰胺導(dǎo)電纖維并對(duì)所得纖維的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，溶解-涂覆型導(dǎo)電纖維具有較低體積比電阻并基本保持基體纖維的原有特性，克服了傳統(tǒng)涂覆法中導(dǎo)電涂層易脫落、導(dǎo)電耐久性較差的缺點(diǎn)。研究了所得纖維導(dǎo)電性能對(duì)溫度和拉

4、伸的依賴性，建立了纖維導(dǎo)電性能對(duì)拉伸依賴性的數(shù)學(xué)模型。此外，分析和討論了聚苯胺涂覆型導(dǎo)電纖維的摻雜性能，發(fā)現(xiàn)摻雜酸種類、摻雜酸濃度、摻雜時(shí)間及再摻雜次數(shù)等均對(duì)纖維導(dǎo)電性能有較大影響。 將涂覆型導(dǎo)電纖維以嵌織方式織入基體織物中，研究了含導(dǎo)電纖維抗靜電織物的性能，分別用一元和多元線性回歸模型對(duì)導(dǎo)電纖維間距、導(dǎo)電纖維含量及織物重量等與織物抗靜電性能的關(guān)系進(jìn)行了分析和討論。結(jié)果表明，除導(dǎo)電纖維含量外，導(dǎo)電纖維在織物中的分布狀態(tài)對(duì)織物的抗