聚苯胺導(dǎo)電纖維

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1、第13卷第4期合成技術(shù)及應(yīng)用27Vol.13No.4SYNTHETICTECHNOLOGYANDAPPLICATION專(zhuān)題論述聚苯胺導(dǎo)電纖維韓克清金惠芬(中國(guó)紡織大學(xué)材料學(xué)院,上海,200051)綜述了近幾年來(lái)聚苯胺導(dǎo)電纖維的發(fā)展,著重討論了聚苯胺導(dǎo)電纖維的制備方法。提出了如果要實(shí)現(xiàn)聚苯胺導(dǎo)電纖維在實(shí)際中的應(yīng)用,必須在保持較高電導(dǎo)率的基礎(chǔ)上改善機(jī)械性能,聚苯胺導(dǎo)電纖維的應(yīng)用前景將非常廣闊。關(guān)鍵詞:聚苯胺導(dǎo)電纖維制備機(jī)械性能[1][2]展。1前言近二十年來(lái),研制導(dǎo)電纖維的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了導(dǎo)電高分子材料。以導(dǎo)電高分子材料為

2、隨著合成纖維工業(yè)的發(fā)展及其在各個(gè)領(lǐng)導(dǎo)電劑有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)電聚合物與普通域的廣泛使用,導(dǎo)電纖維逐漸成為新型的開(kāi)線(xiàn)性聚合物一樣,紡絲拉伸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生取發(fā)品種,并成為重要的差別化纖維品種之一。向,這種導(dǎo)電的各向異性,提高了纖維軸方向?qū)щ娎w維具有廣泛的用途,在服用方面,可以的導(dǎo)電性能。如果與普通線(xiàn)性聚合物共混紡將少量的導(dǎo)電纖維混入普通合纖中即可解決絲,所用的導(dǎo)電成份即使較少,也能達(dá)到較高織物使用過(guò)程中的靜電問(wèn)題,亦可減少靜電的電導(dǎo)率,也可以通過(guò)控制導(dǎo)電聚合物的含量來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)電纖維的電導(dǎo)率和其它性能。
吸灰,起到防塵作用;在

3、工業(yè)用方面,導(dǎo)電纖維可用作半導(dǎo)體器件、電磁屏蔽材料以及防靜電材料等。最早使用的導(dǎo)電纖維是不銹鋼2聚苯胺及其導(dǎo)電纖維的發(fā)展等金屬性纖維和鍍銀有機(jī)纖維等金屬系導(dǎo)電纖維,但由于纖維之間抱合力差,扭曲和手感聚苯胺的研究至今已有近百年的歷史,不良,導(dǎo)致紡織加工性能惡化。其后出現(xiàn)的碳尤其是近年來(lái)由于發(fā)現(xiàn)它是一種導(dǎo)電性能良素纖維雖具有良好的導(dǎo)電性、耐熱性、優(yōu)良的好且最有希望在實(shí)際中得到應(yīng)用的導(dǎo)電聚合耐化學(xué)藥品性特點(diǎn),但某些機(jī)械性能不理想,物而倍受關(guān)注。它與一般的導(dǎo)電聚合物不同,而且價(jià)格昂貴,因此限制了它作為導(dǎo)電纖維聚苯胺具有良好

4、的環(huán)境穩(wěn)定性,獨(dú)特的摻雜的用途。1975年左右,杜邦公司開(kāi)發(fā)了以含現(xiàn)象,氧化還原的可逆性,較高的電導(dǎo)率以及[3][4]有炭黑的聚合物為芯,普通聚合物為皮的皮制備方法簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。有關(guān)聚苯胺及其芯復(fù)合纖維,隨后孟山都公司于1977年左右衍生物的合成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用的研究已成開(kāi)始生產(chǎn)并列復(fù)合含炭導(dǎo)電纖維。從此,這類(lèi)為眾多研究小組的課題之一。早期認(rèn)為,聚苯炭黑混合型導(dǎo)電復(fù)合纖維問(wèn)世并得到發(fā)
收稿日期:1998-04-1228合成技術(shù)及應(yīng)用第13卷胺不熔不溶,難于加工成型,但目前通過(guò)改進(jìn)的時(shí)間內(nèi)可保持穩(wěn)定。此外,現(xiàn)場(chǎng)吸附聚

5、合法合成方法后,發(fā)現(xiàn)化學(xué)合成的聚苯胺能溶于制取的織物既具有導(dǎo)電性,又具有基體纖維[15]二甲基亞砜、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、四氫的物理機(jī)械性能,因此可以認(rèn)為這種方法呋喃、二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑和濃硫酸中,是改善導(dǎo)電纖維力學(xué)性能的一種方法。[5～7]從而可制得導(dǎo)電聚苯胺薄膜。但是進(jìn)一表1介質(zhì)酸種類(lèi)對(duì)導(dǎo)電性滌綸纖維步的研究表明這些導(dǎo)電聚苯胺薄膜的力學(xué)性的導(dǎo)電性能的影響[8]能較差,因此通過(guò)控制聚苯胺的分子質(zhì)質(zhì)量比電阻質(zhì)量比電阻種類(lèi)種類(lèi)量[9]、接枝、共聚、離聚體復(fù)合法[10]等方法,(
·g·cm-2)(
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6、2)鹽酸4.9×102甲酸>1010來(lái)改進(jìn)聚苯胺的加工性能及復(fù)合物的力學(xué)性能。而制備聚苯胺導(dǎo)電纖維也是改進(jìn)其加工硝酸3.9×109乙酸>1010性能,擴(kuò)大應(yīng)用范圍的一種方法。如果能夠進(jìn)氫溴酸5.3×102對(duì)甲苯磺酸4.2一步提高聚苯胺導(dǎo)電纖維的電導(dǎo)率,則有望硫酸6.5×102對(duì)氯苯磺酸12以其質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)而取代電線(xiàn),因此聚苯胺導(dǎo)注:處理?xiàng)l件,苯胺濃度0.3mol/L,鋇酸鈉/苯胺=1/2,酸電纖維已逐漸成為聚苯胺研究的中心之一。濃度0.2mol/L,浴比1∶30,室溫下反應(yīng)1h。3.2濕法紡絲與干濕法紡絲3聚苯胺導(dǎo)電

7、纖維的制備方法濕法紡絲與干濕法紡絲是研究聚苯胺導(dǎo)電纖維的很重要的一種方法,是在研究聚苯聚苯胺導(dǎo)電纖維的制備方法大體可分為胺溶解性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它使得聚苯以下三種。胺的直接加工成為可能。我們已經(jīng)知道,聚苯3.1現(xiàn)場(chǎng)吸附聚合法胺可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基這種方法是苯胺在纖維的表面發(fā)生氧化丙烯脲(DMPU)、濃硫酸等溶劑中,而且這聚合反應(yīng),將聚苯胺均勻地“沉積”在纖維表三種溶劑也是各研究小組研究濕法與干濕法面,形成良好的致密膜,以制成具有皮芯結(jié)構(gòu)紡絲時(shí)普遍使用的溶劑。下面就對(duì)近幾年來(lái)[3]的導(dǎo)電纖維。

8、這種方法被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)聚苯的一些研究成果作一概述。胺加工的一種可行途徑。通?，F(xiàn)場(chǎng)吸附聚合本征態(tài)的聚苯胺可以很容易地溶于法又可分為兩種情況:(1)纖維先用氧化劑處NMP,但溶液的穩(wěn)定性對(duì)濃度、時(shí)間很敏[16]理,再置于苯胺單體中;(2)先用苯胺單體處感,當(dāng)濃度大于5%時(shí),溶液在室溫下即會(huì)[17][18]理,再置于氧化劑溶液中。迅速產(chǎn)生凝膠作用,所以可加入凝膠阻[