熔融共混和溶解—涂覆型导电纤维研究.docx

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1、熔融共混和溶解—涂覆型导电纤维研究在熔融共混制备碳黑/聚酯导电纤维中,首先研究了碳黑含量、偶联剂处理、分散剂用量以及基体树脂组成等对碳黑/聚酯母粒导电性能和渗流阈值的影响。结果表明,采用2%钛酸酯偶联剂对碳黑进行处理,以质量比为60/40的聚酯/聚乙烯共混物作为基体树脂,可制备出具有低填充而高导电性的母粒。在此基础上,采用熔融纺丝法制备了碳黑/聚酯共混导电纤维。研究表明,所得母粒不仅具有较高的导电性能,还具有较好的纺丝可纺性,其所得纤维的力学性能较好,缓解了通常为改进纤维导电性能而增加碳黑含量所引起的负面影响

2、。对碳黑/聚酯共混导电纤维性能的研究表明,纤维导电性能对温度和拉伸具有依赖性,显示电阻正效温度系数及“正效拉力系数”效应。本文提出一种新的制备导电纤维的方法,即溶解-涂覆法。以聚酯和聚己内酰胺纤维为例,研究了溶解-涂覆工艺条件对所得纤维导电性能和力学性能的影响,探讨了工艺原理并优化了工艺条件。结果表明,在本研究范围内,聚酯纤维较优的溶解-涂覆工艺条件为:双涂覆槽、溶剂为质量比为1/1的苯酚/四氯乙烷溶液、卷绕辊转速30rpm、溶解聚酯含量5%;相应聚己内酰胺纤维较优的工艺条件为:单涂覆槽、溶剂为75%甲酸溶液

3、、卷绕辊转速100rpm、溶解PA6含量7%。在此条件下,分别以碳黑、锑掺杂二氧化锡和聚苯胺粒子为导电成分,制备了溶解.涂覆型聚酯和聚己内酰胺导电纤维并对所得纤维的结构与性能进行了研究。结果表明,溶解-涂覆型导电纤维具有较低体积比电阻并基本保持基体纤维的原有特性,克服了传统涂覆法中导电涂层易脱落、导电耐久性较差的缺点。研究了所得纤维导电性能对温度和拉伸的依赖性,建立了纤维导电性能对拉伸依赖性的数学模型。此外,分析和讨论了聚苯胺涂覆型导电纤维的掺杂性能,发现掺杂酸种类、掺杂酸浓度、掺杂时间及再掺杂次数等均对纤维

4、导电性能有较大影响。将涂覆型导电纤维以嵌织方式织入基体织物中,研究了含导电纤维抗静电织物的性能,分别用一元和多元线性回归模型对导电纤维间距、导电纤维含量及织物重量等与织物抗静电性能的关系进行了分析和讨论。结果表明,除导电纤维含量外,导电纤维在织物中的分布状态对织物的抗静电性能也有较大影响。