耐熱聚吡咯-尼龍6導(dǎo)電復(fù)合纖維的研制.pdf

1、聚吡咯具有原料廉價(jià)易得，電導(dǎo)率較高，易于制備的優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域顯示出誘人的應(yīng)用前景。聚吡咯可以用于制造可充電電池、電子器件、特種涂層、導(dǎo)電紡織品、電磁屏蔽材料及光電化學(xué)電池等。但是聚吡咯是一種難溶難熔的聚合物，難以將其加工成所需的型材。聚吡咯的原位聚合是將吡咯單體擴(kuò)散到經(jīng)溶脹的柔性鏈聚合物成型基體中，阿讓吡咯在此成型基體中聚合的一種加工方法。用此法可制得力學(xué)性能較高、具有一定外形及較好電導(dǎo)率的復(fù)合材料。在聚吡咯的應(yīng)用中，環(huán)境的改變對(duì)其性

2、能有較大影響。溫度升高會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率下降，這對(duì)聚吡咯的性能造成不可恢復(fù)破壞作用。 本論文采用原位聚合法，在吡咯的水性溶液中制備出具有良好導(dǎo)電性的聚吡咯/尼龍6復(fù)合纖維。探討了反應(yīng)過程中各種因素對(duì)所制得的聚吡咯/尼龍復(fù)合導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性的影響。結(jié)果表明：FeCl<,3>·6H<,2>O是一種較為有效的氧化劑。采用吡咯單體濃度為0.05mol/L，氧化劑與吡咯的初始摩爾比為2.3，反應(yīng)溫度為20℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，2-萘磺酸鈉作為摻雜劑

3、時(shí)，最佳濃度宜選作0.02mol/L，對(duì)甲苯磺酸水合物濃度宜選作0.05rnol/L，2-羥基-5-苯磺酸最佳濃度為0.09mol/L的反應(yīng)條件可制得具有較好導(dǎo)電性的復(fù)合纖維。紅外光譜分析表明，復(fù)合纖維是聚吡咯與尼龍6的復(fù)合物，摻雜劑2-萘磺酸鈉、2-羥基-5-苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸水合物的加入，改善了聚吡咯的電導(dǎo)，從而提高了聚吡咯/尼龍6復(fù)合纖維的電導(dǎo)。掃描電鏡圖譜表明，復(fù)合導(dǎo)電纖維呈現(xiàn)皮芯結(jié)構(gòu)，聚吡咯主要集中在皮層，形成導(dǎo)電通道。X射線

4、衍射分析表明，聚吡咯幾乎沒有結(jié)晶性，復(fù)合導(dǎo)電纖維的結(jié)晶度并未發(fā)生改變。DSC分析表明聚吡咯與尼龍6之間的相容性較好。力學(xué)性能測(cè)試表明，聚吡咯/尼龍6復(fù)合纖維的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率較尼龍6纖維有所降低，但總體來講對(duì)其力學(xué)性能影響不大。聚吡咯/尼龍6復(fù)合纖維基本保持了其原有的吸濕性能并且具有較好的空氣穩(wěn)定性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過摻雜的聚吡咯/尼龍6復(fù)合纖維在高溫下仍具有良好的導(dǎo)電性。熱氧化降解機(jī)理非常復(fù)雜，初步認(rèn)為高溫下氧的結(jié)合加強(qiáng)造成大兀鍵的破