基于聚噻吩及其衍生物導電復合織物的制備及其性能研究.pdf

1、聚噻吩及其衍生物導電復合織物兼具金屬的導電性和高分子材料的加工性，且重量輕、韌性好、具有較好的環(huán)境穩(wěn)定性、電導率易于調(diào)節(jié)，因此在電磁屏蔽、電致變色、超級電容器等領域中有極具潛力的應用前景。本文以滌綸織物為基底，制備聚噻吩及其衍生物/滌綸導電復合織物，并在此基礎上制備碳納米管/聚噻吩及其衍生物/滌綸導電復合織物，并研究復合織物表面結(jié)構(gòu)對其導電性及導電穩(wěn)定性（耐環(huán)境穩(wěn)定性、耐家用洗滌和耐摩擦性能等）的影響，為導電織物的理論研究和應用提供有價

2、值的參考。
　　首先采用原位聚合法制備聚噻吩/滌綸（PTh/PET）復合織物，探討噻吩與無水氯化鐵的摩爾比（O/M）、噻吩濃度、聚合溫度、時間及鹽酸濃度等因素對復合織物增重率及方阻的影響，確定 PTh/PET復合織物導電性能最佳時的制備工藝為：噻吩濃度為0.17mol/L，O/M比為4:1，20℃氧化聚合20min，鹽酸摻雜濃度為1mol/L。此時復合織物增重率為14％，表面方阻為10.4kΩ/□。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該復合織物具有較好的

3、環(huán)境及耐摩擦穩(wěn)定性，但其耐家用洗滌性能較差；乙醇作為還原劑可還原 PTh/PET復合織物表面的聚噻吩，使其由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)，共軛結(jié)構(gòu)有所破壞，顏色由暗紅色變?yōu)樾杉t色且導電性能明顯下降；綜合考慮復合織物的導電性能及實際應用情況可得出，鹽酸是制備PTh/PET復合織物較為適宜的摻雜劑。
　　碳納米管（CNT）能夠與含有π電子的導電聚合物通過π-π非共價鍵結(jié)合形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，使其不僅具有較高的導電性能，同時還具有較好的導電穩(wěn)定性。

4、采用浸漬-烘干法制備碳納米管/滌綸（CNT/PET）復合織物，然后以其為基底，制備碳納米管/聚噻吩/滌綸（CNT/PTh/PET）復合織物。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，CNT/PTh/PET復合織物表面的導電顆粒較為鋪展且緊密。CNT/PTh/PET與PTh/PET復合織物相比，增重率基本相同的條件下，導電性能卻提高1個數(shù)量級，且耐家用洗滌性能也有所提高；其與CNT/PET復合織物相比，增重率較大，導電性能卻有所下降，但其具有更好的環(huán)境穩(wěn)定性、耐家用洗

5、滌和耐摩擦性能，尤其是耐濕摩擦性能。
　　最后研究典型的聚噻吩衍生物聚（3,4乙烯二氧噻吩）（PEDOT）。通過原位聚合法和浸漬-烘干法制備聚（3,4乙烯二氧噻吩）/滌綸復合織物（PEDOT/PET）。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，PEDOT在原位聚合法制得的復合織物表面成顆粒狀，而在浸漬-烘干法制得的復合織物表面呈膜狀。由于連續(xù)的膜狀能夠形成較好的導電網(wǎng)絡，因此浸漬-烘干法制得的PEDOT/PET復合織物具有更好的導電性能。以CNT/PET織物為