聚苯胺導電纖維

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1、第13卷第4期合成技術及應用27Vol.13No.4SYNTHETICTECHNOLOGYANDAPPLICATION專題論述聚苯胺導電纖維韓克清金惠芬(中國紡織大學材料學院,上海,200051)綜述了近幾年來聚苯胺導電纖維的發(fā)展,著重討論了聚苯胺導電纖維的制備方法。提出了如果要實現(xiàn)聚苯胺導電纖維在實際中的應用,必須在保持較高電導率的基礎上改善機械性能,聚苯胺導電纖維的應用前景將非常廣闊。關鍵詞:聚苯胺導電纖維制備機械性能[1][2]展。1前言近二十年來,研制導電纖維的重點轉(zhuǎn)移到了導電高分子材料。以導電高分子材料為

2、隨著合成纖維工業(yè)的發(fā)展及其在各個領導電劑有它獨特的優(yōu)點。導電聚合物與普通域的廣泛使用,導電纖維逐漸成為新型的開線性聚合物一樣,紡絲拉伸過程中會產(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,可以的導電性能。如果與普通線性聚合物共混紡將少量的導電纖維混入普通合纖中即可解決絲,所用的導電成份即使較少,也能達到較高織物使用過程中的靜電問題,亦可減少靜電的電導率,也可以通過控制導電聚合物的含量來調(diào)節(jié)導電纖維的電導率和其它性能。
吸灰,起到防塵作用;在

3、工業(yè)用方面,導電纖維可用作半導體器件、電磁屏蔽材料以及防靜電材料等。最早使用的導電纖維是不銹鋼2聚苯胺及其導電纖維的發(fā)展等金屬性纖維和鍍銀有機纖維等金屬系導電纖維,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,導致紡織加工性能惡化。其后出現(xiàn)的碳尤其是近年來由于發(fā)現(xiàn)它是一種導電性能良素纖維雖具有良好的導電性、耐熱性、優(yōu)良的好且最有希望在實際中得到應用的導電聚合耐化學藥品性特點,但某些機械性能不理想,物而倍受關注。它與一般的導電聚合物不同,而且價格昂貴,因此限制了它作為導電纖維聚苯胺具有良好

4、的環(huán)境穩(wěn)定性,獨特的摻雜的用途。1975年左右,杜邦公司開發(fā)了以含現(xiàn)象,氧化還原的可逆性,較高的電導率以及[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便等特點。有關聚苯胺及其芯復合纖維,隨后孟山都公司于1977年左右衍生物的合成、結構、性能及應用的研究已成開始生產(chǎn)并列復合含炭導電纖維。從此,這類為眾多研究小組的課題之一。早期認為,聚苯炭黑混合型導電復合纖維問世并得到發(fā)
收稿日期:1998-04-1228合成技術及應用第13卷胺不熔不溶,難于加工成型,但目前通過改進的時間內(nèi)可保持穩(wěn)定。此外,現(xiàn)場吸附聚

5、合法合成方法后,發(fā)現(xiàn)化學合成的聚苯胺能溶于制取的織物既具有導電性,又具有基體纖維[15]二甲基亞砜、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、四氫的物理機械性能,因此可以認為這種方法呋喃、二甲基甲酰胺等有機溶劑和濃硫酸中,是改善導電纖維力學性能的一種方法。[5～7]從而可制得導電聚苯胺薄膜。但是進一表1介質(zhì)酸種類對導電性滌綸纖維步的研究表明這些導電聚苯胺薄膜的力學性的導電性能的影響[8]能較差,因此通過控制聚苯胺的分子質(zhì)質(zhì)量比電阻質(zhì)量比電阻種類種類量[9]、接枝、共聚、離聚體復合法[10]等方法,(
·g·cm-2)(
·g·cm-

6、2)鹽酸4.9×102甲酸>1010來改進聚苯胺的加工性能及復合物的力學性能。而制備聚苯胺導電纖維也是改進其加工硝酸3.9×109乙酸>1010性能,擴大應用范圍的一種方法。如果能夠進氫溴酸5.3×102對甲苯磺酸4.2一步提高聚苯胺導電纖維的電導率,則有望硫酸6.5×102對氯苯磺酸12以其質(zhì)輕的優(yōu)點而取代電線,因此聚苯胺導注:處理條件,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1h。3.2濕法紡絲與干濕法紡絲3聚苯胺導電

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電纖維的很重要的一種方法,是在研究聚苯聚苯胺導電纖維的制備方法大體可分為胺溶解性的基礎上發(fā)展起來的,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,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,以制成具有皮芯結構紡絲時普遍使用的溶劑。下面就對近幾年來[3]的導電纖維。

8、這種方法被認為是實現(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)定性對濃度、時間很敏[16]理,再置于苯胺單體中;(2)先用苯胺單體處感,當濃度大于5%時,溶液在室溫下即會[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[