吸附聚合法制备导电真丝及其性能研究

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聚3,4-乙烯二氧噻吩在空气中有较好的稳定性,并且具有较高的电导率;聚苯胺是一种典型的导电聚合物,具有高电导率,可掺杂并且具有较好的环境稳定性,易于合成以及成本低等优点。本课题分别通过苯胺和噻吩对真丝改性,采用吸附聚合的方法,制备导电真丝纤维。通过对影响因素的逐个优化,得出了噻吩改善真丝最佳工艺条件为:温度为70℃,pH=6,单体浓度0. 3mol/L,反应时间为12h。在此工艺条件下,得到了真丝增重率高达70%的,体积比电阻达到三个数量级的真丝纤维。用苯胺改善真丝纤维时,发现用酸掺杂处理过的真丝纤维导电性能比未掺杂的更加优良。通过实验分析,得出了苯胺在真丝表面吸附聚合的最佳工艺条件为:盐酸的浓度为0.8mol/L,过硫酸铵的浓度为0.03mol/L,反应温度为10℃,反应时间为4h。通过实验分析得知,真丝纤维聚苯胺含量越高,真丝纤维导电性能越好。为了更好的提高真丝的导电性能,最后对真丝纤维上的聚苯胺进行了掺杂处理。实验选取了甲磺酸、对甲苯磺酸、磺酸基水杨酸为掺杂剂进行掺杂,最后得出甲磺酸的掺杂工艺为:浓度为2mol/L,掺杂温度为60℃;对甲苯磺酸的掺杂工艺为:浓度为3mol/L,掺杂温度为70℃磺酸基水杨酸的掺杂工艺为:浓度为5mol/L,掺杂温度为80℃。通过水洗实验分析,用3,4-乙烯二氧噻吩和苯胺改性的真丝导电纤维都有一定的耐洗牢度,改性真丝纤维随着水洗次数的增加导电性能逐渐下降最后维持恒定。通过傅立叶红外、X-射线衍射等分析测试表明,真丝纤维的改性处理均没影响到真丝纤维的内部结构。
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