本發(fā)明屬于紡織導(dǎo)電纖維技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提升聚吡咯羊毛導(dǎo)電布耐摩擦性能的方法。

背景技術(shù)：

導(dǎo)電纖維已廣泛應(yīng)用于人們的生活中，包括用于防止電磁輻射污染、電磁波泄漏、保護(hù)人類身體健康等方面的電磁屏蔽材料，以及用于以電刺激作為輔助方式治療慢性傷口的導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料通常是以金屬材料作為填料，通過涂層整理方法制備導(dǎo)電織物。但是這種使用金屬填料的涂層整理的導(dǎo)電織物，會使織物手感、耐洗、耐摩、耐汗?jié)n等性能下降。而采用高分子導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電織物，與金屬涂層整理的導(dǎo)電織物相比，具有手感輕薄、透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，比金屬屏蔽材料更具優(yōu)勢。

目前合成的具有代表性的導(dǎo)電聚合物有聚乙炔、聚對苯撐、聚苯胺、聚噻吩、聚苯乙炔和聚吡咯等。其中，聚吡咯是一種典型的具有大共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電高分子，具有高導(dǎo)電率、空氣中穩(wěn)定和易于制備等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用在電化學(xué)、電極材料、光學(xué)以及導(dǎo)電材料等方面。制備聚吡咯導(dǎo)電材料的方法有化學(xué)氧化聚合和電化學(xué)聚合，在此基礎(chǔ)上又發(fā)展了模板法溶膠－凝膠法和靜電紡絲法。其中化學(xué)氧化法合成聚吡咯相對簡單、易行，是常用方法之一。

現(xiàn)有的聚吡咯羊毛導(dǎo)電材料存在著耐摩擦性能較差的問題，降低其服用性能和減少其服用時間。因?yàn)榫圻量┭蛎珜?dǎo)電材料的導(dǎo)電性能與覆蓋在羊毛纖維表面的聚吡咯的質(zhì)量有關(guān)。在服用過程中，由于耐摩擦性能差而更大程度地減少覆蓋在羊毛纖維表面的聚吡咯的質(zhì)量，從而降低其導(dǎo)電性能；因此需要提高聚吡咯羊毛導(dǎo)電纖維的耐摩擦性能。

覆蓋在羊毛纖維表面的聚吡咯的質(zhì)量影響其導(dǎo)電性能，因此耐摩擦性能差的聚吡咯羊毛導(dǎo)電織物在耐摩擦性能檢測過程中將損耗掉更多質(zhì)量的聚吡咯，從而更大程度地降低聚吡咯羊毛導(dǎo)電織物的導(dǎo)電性能；所以提高其耐摩擦性能提升其耐用性和導(dǎo)電性。導(dǎo)電性能可通過表面電阻率來表征，電阻率高的其導(dǎo)電性能差，反之也然。因此，可通過樣品率摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率來表征其耐摩擦性能，表面電阻率的比率越大表明其耐摩擦性能越差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提升聚吡咯羊毛導(dǎo)電布耐摩擦性能的方法，解決了現(xiàn)有的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布存在著耐摩擦性能較差的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1：將羊毛織物浸入純液氨中，處理20-60秒取出后烘干；

步驟2：將經(jīng)液氨處理的羊毛織物浸入到0.02-0.1mol/L的吡咯溶液中處理；

步驟3：邊攪拌邊滴加0.02-0.2mol/L的氯化鐵水溶液，反應(yīng)1-6小時后取出；

步驟4：沖洗干凈并在室溫下真空干燥。

進(jìn)一步，所述步驟1中將羊毛織物浸入純液氨中，處理30秒。

進(jìn)一步，所述步驟2中吡咯溶液濃度優(yōu)選0.06mol/L，處理時間為20分鐘。

進(jìn)一步，所述步驟3中氯化鐵水溶液濃度為吡咯溶液濃度的2倍。

進(jìn)一步，所述步驟3中反應(yīng)時間為4小時。

本發(fā)明的有益效果是能夠制備出具有優(yōu)良的耐摩擦性能的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明步驟首先將羊毛織物浸入純液氨中，處理20-60秒，優(yōu)選30秒，取出后烘干；將經(jīng)液氨處理的羊毛織物浸入到0.02-0.1mol/L的吡咯溶液中,吡咯溶液濃度優(yōu)選0.06mol/L，邊攪拌邊滴加0.02-0.2mol/L的氯化鐵水溶液,氯化鐵水溶液濃度優(yōu)選為吡咯溶液濃度的2倍，反應(yīng)1-6小時后取出，優(yōu)先4小時，沖洗干凈并在室溫下真空干燥，完成聚吡咯羊毛導(dǎo)電織物的制備，檢測其耐摩擦牢度和摩擦前后表面電阻率，計算摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率，評定其耐摩擦性能。

實(shí)施例1

將4g的羊毛布浸入純液氨中處理20，30，40，50和60秒，隨后取出烘干。將未經(jīng)和經(jīng)液氨處理的羊毛布浸入到200mL的吡咯溶液中(0.02mol/L)處理20分鐘，攪拌，緩慢滴加入20mL的0.04mol/L的氯化鐵溶液進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，反應(yīng)維持2小時。隨后將聚吡咯羊毛導(dǎo)電布取出，用水沖洗干凈后在室溫下真空干燥。

將干燥后的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布在摩擦前后測定其表面電阻率，每個樣品檢測5次，取平均值；并對經(jīng)200次摩擦后的樣品依據(jù)“評定變色用灰色樣卡”的級別進(jìn)行評定，結(jié)果列于表1中。耐摩擦牢度的級別越高表示耐摩擦牢度越好。同時，聚吡咯羊毛導(dǎo)電布摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率越低表示其摩擦掉的聚吡咯材料越少，從而表明其耐摩擦牢度越好。

表1中經(jīng)摩擦后，液氨處理的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度比未經(jīng)液氨處理的高，而其表面電阻率比未經(jīng)液氨處理的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布低，表明液氨處理能提高聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度；經(jīng)液氨處理30秒后，在0.02mol/L吡咯溶液中2小時聚合制備的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布，摩擦測試后其耐摩擦牢度最高和摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率最小，證明液氨處理30秒的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度最佳。同時結(jié)合液氨處理效率和成本因素，確定液氨處理的最優(yōu)時間為30秒。

表1.不同液氨處理時間制備的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度，表面電阻率和比率

實(shí)施例2

將4g的羊毛布浸入純液氨中處理30秒，隨后取出烘干。將經(jīng)液氨處理的羊毛布浸入到200mL的吡咯溶液中(0.02mol/L)處理20分鐘，攪拌，緩慢滴加入20mL的0.04mol/L的氯化鐵溶液進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，反應(yīng)維持1，2，3，4，5和6小時。隨后將聚吡咯羊毛導(dǎo)電布取出，用水沖洗干凈后在室溫下真空干燥。

將干燥后的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布在摩擦前后測定其表面電阻率，每個樣品檢測5次，取平均值；并對經(jīng)200次摩擦后的樣品依據(jù)“評定變色用灰色樣卡”的級別進(jìn)行評定，結(jié)果列于表2中。耐摩擦牢度的級別越高表示耐摩擦牢度越好。同時，聚吡咯羊毛導(dǎo)電布摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率越低表示其摩擦掉的聚吡咯材料越少，從而表明其耐摩擦牢度越好。

表2中經(jīng)摩擦后，聚合反應(yīng)時間4小時樣品的耐摩擦牢度最高，達(dá)到3-4級。摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率最小，證明聚合反應(yīng)時間4小時的產(chǎn)品的耐摩擦牢度最佳。同時結(jié)合合成效率和成本因素，確定聚合反應(yīng)時間4小時為最優(yōu)的聚合反應(yīng)時間。

表2.不同聚合反應(yīng)時間制備的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度，表面電阻率和比率

實(shí)施例3

將4g的羊毛布浸入純液氨中處理30秒，隨后取出烘干。將經(jīng)液氨處理的羊毛布浸入到200mL的吡咯溶液中(0.02，0.04，0.06，0.08和0.10mol/L)處理20分鐘，攪拌，相對應(yīng)地緩慢滴加入20mL的0.04，0.08，0.12，0.16和0.2mol/L的氯化鐵溶液(即氯化鐵溶液的濃度為吡咯溶液濃度的2倍)進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，反應(yīng)維持4小時。隨后將聚吡咯羊毛導(dǎo)電布取出，用水沖洗干凈后在室溫下真空干燥。

將干燥后的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布在摩擦前后測定其表面電阻率，每個樣品檢測5次，取平均值；并對經(jīng)200次摩擦后的樣品依據(jù)“評定變色用灰色樣卡”的級別進(jìn)行評定，結(jié)果列于表3中。耐摩擦牢度的級別越高表示耐摩擦牢度越好。同時，聚吡咯羊毛導(dǎo)電布摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率越低表示其摩擦掉的聚吡咯材料越少，從而表明其耐摩擦牢度越好。

表3中經(jīng)摩擦后，0.06mol/L吡咯溶液聚合制成的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度最高，達(dá)到4級。摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率最小，證明0.06mol/L吡咯溶液聚合制成的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度最佳。同時結(jié)合合成效率和成本因素，確定吡咯溶液的濃度為0.06mol/L是最佳的聚合反應(yīng)濃度。

表3.不同濃度吡咯溶液聚合制備的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度，表面電阻率和比率

實(shí)施例4

將4g的羊毛布浸入純液氨中處理30秒，隨后取出烘干。將經(jīng)液氨處理的羊毛布浸入到200mL的吡咯溶液中0.06mol/L)處理20分鐘，攪拌，分別緩慢滴加入20mL的0.04，0.08，0.12，0.16和0.2mol/L的氯化鐵溶液進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，反應(yīng)維持4小時。隨后將聚吡咯羊毛導(dǎo)電布取出，用水沖洗干凈后在室溫下真空干燥。

將干燥后的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布在摩擦前后測定其表面電阻率，每個樣品檢測5次，取平均值；并對經(jīng)200次摩擦后的樣品依據(jù)“評定變色用灰色樣卡”的級別進(jìn)行評定，結(jié)果列于表4中。耐摩擦牢度的級別越高表示耐摩擦牢度越好。同時，聚吡咯羊毛導(dǎo)電布摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率越低表示其摩擦掉的聚吡咯材料越少，從而表明其耐摩擦牢度越好。

表4中經(jīng)摩擦后，在0.06mol/L吡咯溶液中滴加入0.12mol/L氯化鐵溶液聚合制成的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度最高，達(dá)到4級。摩擦后的表面電阻率與摩擦前的表面電阻率的比率最小，證明在0.06mol/L吡咯溶液中滴加入0.12mol/L氯化鐵溶液聚合制成的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度最佳。同時結(jié)合合成效率和成本因素，確定在0.06mol/L吡咯溶液中滴加入氯化鐵溶液的濃度為0.12mol/L是最佳的聚合反應(yīng)濃度，即氯化鐵溶液的濃度為吡咯溶液濃度的2倍是最佳的比例。

表4.不同濃度氯化鐵溶液聚合制備的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦牢度，表面電阻率和比率

本發(fā)明通過羊毛液氨前處理方法提高聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦性能，處理后液氨容易回收再利用，減少污染；與現(xiàn)有技術(shù)相比，即與未經(jīng)液氨前處理的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布相比，解決了未液氨處理的羊毛的聚吡咯羊毛導(dǎo)電布的耐摩擦性能較差而導(dǎo)致導(dǎo)電性能退化的問題，且無廢水產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施方式所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。