论文部分内容阅读
聚酰胺（PA66）纤维是一种性能优异、质优价廉的在工业中应用比较广泛的高分子合成纤维。聚酰胺纤维为锯齿形平面结构,使得其具有良好的回弹性能;分子间易形成的分子间氢键,赋予其良好的力学性能;聚酰胺分子中的酰胺键,使得其具有良好的亲水性、自润性能。基于这些优异的性质,聚酰胺纤维在纺织行业、军工行业中广泛应用。但是由于聚酰胺纤维表面光泽度高,以致于其表面与基体材料的界面结合能力很弱,这极大的限制了聚酰胺纤维的应用范围。因此常需要对其表面加以修饰改性,使其纤维表面具有活性,来拓展其应用领域。本文用多巴胺作为表面活性剂,用PA66纤维作为基体材料,将PA66与多巴胺溶液在室温、有氧的碱性环境下采用连续涂敷的方法进行表面修饰,使多巴胺发生自聚合反应生成聚多巴胺,并利用其强大的吸附能力,附着在PA66纤维的表面。通过调节PA66纤维浸润在多巴胺溶液中的次数和时间来控制聚多巴胺附着在纤维表面的厚度。通过红外光谱分析、X射线衍射分析、热稳定性以及微观形貌分析等,研究可知:PA66纤维表面成功的包覆上一层均匀且致密的聚多巴胺薄膜,并且包覆后的纤维的结晶结构并没有发生改变,聚多巴胺的附着也没有影响其热稳定性和力学性能。在保持原纤维的优异性能的同时,提高了纤维表面的活性,并探索了最佳工艺条件为:多巴胺浓度为2 g/L,PA66与多巴胺溶液浸润次数为25次。以PA66@PDOPA纤维为基体材料,采用化学镀银的方法,将银包覆在PA66@PDOPA纤维的表面,制备出PA66@PDOPA@Ag导电纤维。通过X射线衍射分析、热稳定性分析、微观形貌分析和微观能谱分析发现,制备的导电纤维PA66@PDOPA@Ag,具备了修饰前纤维的结晶结构、良好的热稳定性,并且其表面生长了一层致密的导电银薄膜层。通过控制化学镀银中硝酸银的浓度和葡萄糖的浓度,可以对镀银的银层厚度进行调控。当硝酸银的浓度为10 g/L,葡萄糖的浓度为25 g/L时,PA66@PDOPA纤维的线电阻为5?/cm,此时对应的电阻率为8.16×10-8?.m,与市售银导线的电阻率(1.47×10-8?.m)相近。将此导电纤维作为填料添加进聚偏氟乙烯（PVDF）基体中能极大地提高材料的介电性能,当导电纤维的添加量为1wt%时介电常数高达120。将PA66/PET复合纤维进行多巴胺改性,制备出活化的PA66/PET@PDOPA纤维,通过红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析以及SEM分析可知复合纤维的结晶结构、热稳定性等均未发生改变,保留着其优异的性能,并且表面成功的包覆了一层致密均匀的聚多巴胺膜。将其进行化学镀银制备PA66/PET@PDOPA@Ag,通过微观形貌的对比发现,未改性的PA66/PET纤维表面的银颗粒非常少且分布很松散,而改性后的纤维表面覆盖了一层致密均匀的银层。并且,将此PA66/PET@PDOPA@Ag填充到PVDF基体中后,也能有效地提高PVDF膜的介电性能。