導(dǎo)電芳綸纖維的制備及纖維表面性能、界面行為以及金屬層穩(wěn)定性的研究.pdf

1、普通的紡織纖維在生產(chǎn)和使用過程中，常常會有靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而給人們的日常生活帶來不便和危險，同時一些化纖和紡織產(chǎn)品還會有易燃、抗菌性差、不耐電磁輻射等問題。而將金屬與纖維復(fù)合制備的導(dǎo)電纖維則具備良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、防電磁輻射等性能，可較好的應(yīng)對紡織纖維易產(chǎn)生靜電、易燃、抗菌性差及電磁輻射等問題。
　　在纖維基材選擇方面，芳綸作為高性能有機(jī)纖維中的一種，具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱性能好、耐化學(xué)腐蝕等特點，是較為理想的選擇。而以芳綸為基

2、纖制備導(dǎo)電纖維，可切實的解決紡織纖維易產(chǎn)生靜電效應(yīng)、耐熱性能差及無法屏蔽電磁輻射等問題。
　　在工藝的選擇方面，化學(xué)鍍法因具有制備工藝簡單、無需大型儀器、對芳綸纖維本身力學(xué)性能和耐熱性能影響較小等特點，可作為制備導(dǎo)電芳綸纖維的理想方案;但傳統(tǒng)的化學(xué)鍍方法制備的導(dǎo)電纖維表面金屬層粘結(jié)性不理想也不得不進(jìn)行考慮。本論文通過表面改性及包覆粘結(jié)性較強(qiáng)的聚合物，然后和化學(xué)鍍工藝相組合制備的導(dǎo)電纖維既保留了化學(xué)鍍工藝的優(yōu)點，又改善了制備導(dǎo)龜纖維

3、表面金屬層的粘結(jié)性，制備出導(dǎo)電性能和金屬層粘結(jié)性能良好的表面覆銀及覆鎳-銀的導(dǎo)電芳綸纖維，并對制備導(dǎo)電纖維的性能進(jìn)行測試分析。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)芳綸纖維的表面預(yù)處理。先選用不同有機(jī)溶劑對纖維表面的油劑進(jìn)行清理，然后選用不同的酸堿溶劑對纖維進(jìn)行粗化處理。經(jīng)過實驗分析，纖維在30℃的丙酮溶液中超聲處理30min后，表面較為光滑，油劑清理效果較好;纖維在30℃的體積分?jǐn)?shù)為30v％的H3PO4溶液中浸漬處理90

4、min后，表面充滿凹槽，這些凹槽在化學(xué)鍍過程中作為錨固點，增加金屬粒子與纖維的結(jié)合力。
　　(2)鍍銀導(dǎo)電芳輪纖維的制備。先將纖維表面包覆一層聚多巴胺層，然后經(jīng)敏化活化過程使纖維表面形成金屬活性催化中心，最后經(jīng)化學(xué)鍍銀處理過程，銀納米顆粒沉積在纖維表面。纖維在2g·L-1的多巴胺混合溶液中(pH=8.5)包覆處理不少于12h后，包覆效果較為理想;以Pd或Ag作催化活化中心，有利于化學(xué)鍍過程中銀顆粒的沉積;化學(xué)鍍過程中控制溫度為30

5、～33℃，時間為20min。制備的鍍銀芳綸纖維導(dǎo)電纖維良好，定長電阻為0.26Ω·cm-1左右，且力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性保持良好。
　　(3)鍍鎳-銀導(dǎo)電芳綸纖維的制備。先將纖維敏化活化處理，隨后進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理，最后是化學(xué)鍍銀處理。纖維在85～88℃鍍鎳溶液中處理2min后纖維表面可完全被鎳磷金屬層包覆，隨后在化學(xué)鍍銀溶液中經(jīng)20min的化學(xué)鍍處理。制備的鍍鎳-銀金屬導(dǎo)電芳輪纖維導(dǎo)電性能良好，定長電阻大約為0.30Ω·cm-1，且纖