一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電纖維具有抗靜電和防輻射功能，能夠制備織物傳感器和智能服裝等高科技產(chǎn)品，因此在電力、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)和航空航天等多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著極其重要的作用。在幾種類(lèi)型的導(dǎo)電纖維中，有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維由于易混紡、交織和染色，具有明顯優(yōu)勢(shì)。有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維主要以導(dǎo)電高聚物為原料來(lái)制備。在眾多的導(dǎo)電高聚物中，聚苯胺具有原料易得、制備簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、電荷貯存能力強(qiáng)、電導(dǎo)率高等特點(diǎn)，是最有前途的導(dǎo)電聚合物之一。聚苯胺導(dǎo)電纖維的制備方法主要有熔體紡絲法和原位聚合法兩種。熔體紡絲法在實(shí)際生產(chǎn)中有很大的局限性，因?yàn)榫郾桨吩谄胀ㄈ軇┲腥芙庑院懿睿晒┻x擇的溶劑極少(主要是濃硫酸和N-甲基吡咯烷酮)，對(duì)紡絲設(shè)備及紡絲操作的要求十分苛刻，原位聚合法則具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如工藝簡(jiǎn)單、節(jié)約成本、纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，且可紡性好等，具有極高的研究?jī)r(jià)值。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110259232.5公開(kāi)了一種聚苯胺復(fù)合納米銀導(dǎo)電纖維制備方法，包括以下步驟:1)導(dǎo)電涂覆液的制備:將經(jīng)研缽研細(xì)后的聚苯胺粒子和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的甲酸溶液配置成導(dǎo)電涂覆液，其中甲酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% -80%；2)涂覆型導(dǎo)電纖維的制備:采用輥式纖維涂覆機(jī)將前述導(dǎo)電涂覆液涂覆于纖維表面，制備涂覆型導(dǎo)電纖維，后經(jīng)水洗與干燥即得導(dǎo)電纖維；3)納米銀-聚苯胺層的原位合成:將導(dǎo)電纖維A在濃度為0.1-l.0mol/L的硝酸銀(AgN03)水溶液中浸泡0.5-2h，然后浸入濃度為0.2-2mol/L的NaBH4水溶液中，室溫下反應(yīng)6-10h，最后分別用乙醇和去離子水洗滌，自然晾干或烘干，即得到聚苯胺/納米銀復(fù)合導(dǎo)電纖維，該種導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率高，且通過(guò)控制工藝條件可以調(diào)節(jié)纖維的電導(dǎo)率，滿(mǎn)足不同導(dǎo)電性要求，但是該種導(dǎo)電纖維制備工藝復(fù)雜，力學(xué)性能差，且導(dǎo)電性仍存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種制備工藝簡(jiǎn)單，導(dǎo)電性能優(yōu)異，力學(xué)性能好的聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:所提供的一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，包括如下步驟:
[0005](I)堿處理:將準(zhǔn)備好的純滌綸短纖維浸入到溫度為78-85°C的48_56g/L的堿液中浸漬25-30min后用清水洗滌干凈；
[0006](2)中和處理:將5% -8%的酸性溶液滴加至經(jīng)清水洗凈后的滌綸短纖維上中和處理10_15min，再水洗，烘干并浸漬苯胺純?nèi)芤海?br>[0007](3)氧化摻雜:將浸漬后的滌綸短纖維經(jīng)機(jī)械擠壓后，在15-30°C下浸漬氧化劑和對(duì)甲苯磺酸混合液，持續(xù)攪拌5-10min使苯胺氧化聚合，最后用凈水洗滌并置于75_85°C干燥箱中干燥20-30min，即可獲得所需導(dǎo)電纖維。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟(I)中所用的堿液為氫氧化鈉溶液。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟(3)中所用的氧化劑為過(guò)氧化氫或五氧化二釩或釩酸鈉。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟(3)中機(jī)械擠壓的扎余率為50% -60%。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用原位聚合法制備聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，制備過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化堿液的濃度以及氧化劑的種類(lèi)和濃度，制備出的復(fù)合導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，可紡性好，力學(xué)性能優(yōu)異。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0013]實(shí)施例1:
[0014](I)堿處理:將準(zhǔn)備好的純滌綸短纖維浸入到溫度為79°C的49g/L的氫氧化鈉溶液中浸漬26min后用清水洗滌干凈；
[0015](2)中和處理:將5%的酸性溶液滴加至經(jīng)清水洗凈后的滌綸短纖維上中和處理12min，再水洗，烘干并浸漬苯胺純?nèi)芤海?br>[0016](3)氧化摻雜:將浸漬后的滌綸短纖維經(jīng)機(jī)械擠壓后，控制機(jī)械擠壓的扎余率為59%，在16°C下浸漬氧化劑五氧化二釩和對(duì)甲苯磺酸混合液，持續(xù)攪拌6min使苯胺氧化聚合，最后用凈水洗滌并置于78°C干燥箱中干燥23min，即可獲得所需導(dǎo)電纖維。
[0017]基于上述，本發(fā)明采用原位聚合法制備聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，制備過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化堿液的濃度以及氧化劑的種類(lèi)和濃度，制備出的復(fù)合導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，可紡性好，力學(xué)性能優(yōu)異。
[0018]顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)堿處理:將準(zhǔn)備好的純滌綸短纖維浸入到溫度為78-85°C的48-56g/L的堿液中浸漬25-30min后用清水洗滌干凈； (2)中和處理:將5%-8%的酸性溶液滴加至經(jīng)清水洗凈后的滌綸短纖維上中和處理10-15min，再水洗，烘干并浸漬苯胺純?nèi)芤海? (3)氧化摻雜:將浸漬后的滌綸短纖維經(jīng)機(jī)械擠壓后，在15-30°C下浸漬氧化劑和對(duì)甲苯磺酸混合液，持續(xù)攪拌5-10min使苯胺氧化聚合，最后用凈水洗滌并置于75_85°C干燥箱中干燥20-30min，即可獲得所需導(dǎo)電纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中所用的堿液為氫氧化鈉溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中所用的氧化劑為過(guò)氧化氫或五氧化二釩或釩酸鈉。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中機(jī)械擠壓的扎余率為50% -60%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備方法，涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，包括堿處理、中和處理和氧化摻雜三個(gè)工藝步驟，本發(fā)明采用原位聚合法制備聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電纖維，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，制備過(guò)程中通過(guò)優(yōu)化堿液的濃度以及氧化劑的種類(lèi)和濃度，制備出的復(fù)合導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，可紡性好，力學(xué)性能優(yōu)異。
【IPC分類(lèi)】C08G73/02, D01F8/14, D01F8/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105088412
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510483999
【發(fā)明人】丁德鳳
【申請(qǐng)人】丁德鳳
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月6日