热定型工艺对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响

将PVA水溶液与PEDOT∶PSS水分散液共混,制备出混合均匀的PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液,通过改变湿法纺丝后处理工艺中的热定型制备出不同热定型温度下的PVA/PEDOT∶PSS共混导电纤维。探究了热定型工艺对共混纤维结构和性能的影响,并分析了影响机理。借助红外光谱分析仪(FT-IR),X射线衍射仪(XRD),高阻计,电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜(SEM)对共混纤维进行测试表征。结果表明:热定型温度对共混纤维的结晶性能,导电性能,拉伸力学性能,表面形貌及热稳定性均有一定程度的改善。随着热定型温度的升高,纤维大分子链的结晶程度逐渐完善,形成择优取向不明显的多晶结构;纤维电导率逐渐提高;纤维的拉伸断裂强度逐渐升高,拉伸断裂伸长逐渐降低;纤维表面的沟槽数量减少,沟槽的均匀性及平行度提高,纤维表面形貌得到改善。     

山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响

为改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,采用湿法纺丝的方法,通过向PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液中添加山梨醇,制备出经山梨醇掺杂的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。采用红外光谱分析仪(FTIR),高阻计,X射线衍射仪(XRD),显微共聚焦激光拉曼光谱仪,扫描电子显微镜(SEM),电子单纤维强力仪对共混纤维的结构与性能进行测试表征。通过对比分析掺杂前后共混纤维电导率的变化,探究了山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响。结果表明,山梨醇掺杂可以改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,掺杂质量分数为7%时,共混纤维电导率达到19.1S/cm。XRD结果显示,掺杂未改变PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的结晶性能和聚集态结构;拉曼光谱显示,掺杂使得PEDOT的主要特征峰红移,PEDOT主链发生苯-醌转变;掺杂使得共混纤维的表面逐渐变得光滑;掺杂后,共混纤维的拉伸强度升高,断裂伸长降低。     

热定型时间对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚(对苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)水分散液混合制备纺丝液,以甲醇做为凝固剂,通过湿法纺丝及后处理工艺制备出PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。在此基础上,对共混纤维进行不同时间的热定型处理,探究热定型时间对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响。借助红外光谱分析仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、高阻计和单纤维强力仪考察共混纤维的性能。结果表明:随着热定型时间的增加,制备出的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维直径减小,随后表面出现灼烧痕迹;电导率与拉伸断裂强度均先增后降,热定型时间3min时电导率和拉伸断裂强度达到最大,分别为3.12S/cm和4.65cN/dtex;纤维拉伸断裂伸长持续降低。     

乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS导电纤维结构和性能的影响

通过湿法纺丝制备聚乙烯醇(PVA)/聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)共混纤维,为改善共混纤维的导电性能,在PVA/PEDOT∶PSS共混纺丝液中加入乙二醇,制备出掺杂不同乙二醇含量的共混纤维。探究了乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响,并分析机理。采用红外光谱、原子力显微镜、显微共聚焦激光拉曼光谱仪,高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维的结构和性能进行测试表征。结果表明,随着乙二醇掺杂量的增加,共混纤维电导率逐渐增加,最高达到15.9 S/cm;拉曼光谱显示乙二醇掺杂使PEDOT主链发生苯醌转变,PEDOT的主要特征峰发生红移;红外光谱显示掺杂不改变共混纤维的化学组成;原子力显微镜结果显示随着乙二醇掺杂质量分数的提高,PEDOT与过剩PSS发生相分离,共混纤维表面粗糙度增加;此外,随着乙二醇掺杂质量分数的提高,共混纤维的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长逐渐降低。     

异丙醇添加改善PVA/PEDOT∶PSS有机导电纤维表面形貌及性能研究

将浓度为10%(wt,质量分数,下同)的完全醇解的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸根阴离子(PEDOT∶PSS)分散液经高速搅拌共混制得纺丝液,采用湿法纺丝的方法制备PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维。通过向甲醇凝固浴中添加异丙醇改善PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。混合凝固浴中异丙醇与甲醇的质量比分别为0∶1、1∶5、1∶4、1∶3、1∶2和1∶1,探究异丙醇添加量的变化对PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面微观形貌及力学、导电性能的影响。采用扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、高阻计和电子单纤维强力仪对复合纤维进行测试表征。结果表明:异丙醇的添加改善了PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。随着凝固浴中异丙醇含量的增加,PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面的沟槽逐渐减少,纤维表面逐渐变得光滑;复合纤维的电导率小幅度提升;复合纤维的拉伸强度提高,断裂伸长增加。     

水洗工艺对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响

将PVA溶于DMSO中,制备完全溶解的PVA/DMSO溶液。将PVA/DMSO溶液与PEDOT∶PSS水分散液共混,制得混合均匀的PVA/DMSO/PEDOT∶PSS共混纺丝液。通过湿法纺丝方法将共混纺丝液挤入甲醇凝固浴以凝固成纤,随后凝固定型的纤维经过不同个数的水洗槽进行水洗而制得不同组别的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。探究了水洗次数对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响。借助扫描电子显微镜(SEM),红外光谱分析仪(FT-IR),高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维进行测试表征。结果表明:随着水洗次数的增加,纤维表面形貌逐渐变好,表面沟槽和凹陷数量减少,表面变得更加光滑;纤维的电导率逐渐增加;拉伸强度逐渐升高,断裂伸长率逐渐降低。     

凝固浴牵伸对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构及性能的影响

为了改善PVA/PEDOT∶PSS共混导电纤维的导电性能及力学性能,在二级凝固浴中对纤维进行牵伸,制备出不同牵伸倍率下的共混纤维。使用红外光谱分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维的结构与性能进行测试表征。通过对比牵伸前后共混纤维结构和性能的差异,探究凝固浴牵伸对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的影响。结果表明:牵伸后纤维表面褶皱与沟槽数量减少,纤维表面更加光滑;纤维的结晶度提高;纤维导电性能增强;纤维的拉伸断裂强度提高,拉伸断裂伸长降低。     

溴掺杂对PEDOT/PSS薄膜性能的影响及机理研究

为改善聚乙撑二氧噻吩∶聚（对苯乙烯磺酸）根阴离子（PEDOT/PSS）薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出溴掺杂的PEDOT/PSS透明导电膜,并就其掺杂导电机理进行了探讨.结果表明：经微量溴掺杂后的PEDOT/PSS薄膜,其透光性能与导电性能均得到提高;质量分数6%溴掺杂条件下,薄膜透光率为95....     

聚乙烯醇-聚吡咯复合纳米纤维的制备及其导电性能

利用化学氧化法制备出导电聚吡咯（PPy）,与聚乙烯醇（PVA）共混后,采用静电纺丝技术制备PVA-PPy纳米共混纤维,随后加入对甲苯磺酸钠（TSNa）、十二烷基磺酸钠（DSNa）、十二烷基苯磺酸钠（DBSNa）和磺基琥珀酸二乙基己酯钠（DEHS）等不同掺杂剂改变纤维的结构和性能,采用SEM、TGA和四探针测试仪检测了纳米纤维的形貌、热稳定性和导电性能。结果表明,掺杂剂、PPy制备技术及聚合物添加剂对PPy的形貌、热稳定性和导电性能有很大影响。纳米纤维的电导率远远高于用同样掺杂剂所制备的PVA-PPy薄膜和PPy粉末,四种纳米纤维中DEHS掺杂PVA-PPy纳米纤维的电导率最高,可达26.64 S/cm。     

高电导率聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸复合物的制备及表征

采用聚苯乙烯磺酸作为电荷平衡掺杂剂,通过氧化3,4-乙烯二氧噻吩聚合制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)。采用红外光谱、X-射线衍射图谱和四探针电导率测试仪分别对其结构和导电性能进行表征。X-射线衍射图谱表明PEDOT∶PSS为半晶态结构。电导率测试结果表明聚合工艺条件对PEDOT∶PSS电导率均有显著的影响,并在最佳工艺条件下制备出电导率高达73S/cm的PEDOT∶PSS。     

凝固浴中氯化锂的添加对PEDOT∶PSS导电纤维结构与性能的影响EI北大核心CSCD

以不同比例的丙酮/异丙醇为凝固浴,通过湿法纺丝制备聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)纤维,确定纺丝最佳凝固浴配比是丙酮/异丙醇体积比1∶1。在此基础上,探究了凝固浴中加入不同量的氯化锂对PEDOT∶PSS纤维结构和性能影响,并分析其机理。采用扫描电子显微镜、数字万用表、电子单纤维强力仪、显微共聚焦拉曼光谱仪、X射线衍射仪对纤维结构和性能进行测试表征。结果表明,凝固浴中氯化锂的加入可使纤维内部均匀紧密,并有效增加纤维强度,在氯化锂质量分数为0.4%时,纤维强度高达(247±7.5)MPa;且氯化锂的添加不改变纤维的结晶,但能使PEDOT分子链的共轭结构缩短,增加缠结,提高纺丝连续性和纤维强度。     

凝固浴中氯化锂的添加对PEDOT∶PSS导电纤维结构与性能的影响

以不同比例的丙酮/异丙醇为凝固浴,通过湿法纺丝制备聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)纤维,确定纺丝最佳凝固浴配比是丙酮/异丙醇体积比1∶1。在此基础上,探究了凝固浴中加入不同量的氯化锂对PEDOT∶PSS纤维结构和性能影响,并分析其机理。采用扫描电子显微镜、数字万用表、电子单纤维强力仪、显微共聚焦拉曼光谱仪、X射线衍射仪对纤维结构和性能进行测试表征。结果表明,凝固浴中氯化锂的加入可使纤维内部均匀紧密,并有效增加纤维强度,在氯化锂质量分数为0.4%时,纤维强度高达(247±7.5)MPa;且氯化锂的添加不改变纤维的结晶,但能使PEDOT分子链的共轭结构缩短,增加缠结,提高纺丝连续性和纤维强度。     

电化学沉积法制备PEDOT/PEDOT∶PSS基柔性纳米纤维膜及其热电性能

通过静电纺丝技术制备柔性热电薄膜是一种非常可行的方法,制得的纳米纤维会随机交叉排列形成多孔结构。该结构不仅可以增强薄膜的变形能力、柔性和延展性,还可以增加纳米纤维膜中低热导率的非流动空气的含量,有利于降低纳米纤维膜的导热系数,然而目前对于静电纺丝在柔性热电领域应用的相关研究非常少。本工作通过静电纺丝技术制备了具有良好自支撑性和柔性的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT∶PSS)基纳米纤维膜,并结合电化学聚合法在该纳米纤维表面沉积了PEDOT导电层,得到了PEDOT/PEDOT∶PSS基热电纳米纤维膜。研究发现,聚合电位和单体浓度对热电纳米纤维膜的导电率有很大影响,最终在聚合电位为1. 5 V、单体浓度为0. 03 mol/L时,电导率和塞贝克系数分别为9. 582 S·cm~(-1)和26. 7μV·K~(-1),最优PF值可达0. 68μW·m~(-1)·K~(-2)。     

牵伸倍率对PEDOT PSS/PVA复合导电纤维结构与性能的影响

将合成的导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)与聚乙烯醇(PVA)共混, 通过湿法纺丝, 得到了电导率较高、力学性能良好、可进行机织的PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维, 研究了牵伸倍率对纤维导电性能、结构、热性能和力学性能的影响。结果表明: 随着牵伸倍率的增加, PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维表面的微纤数量增加, 结晶性能、热稳定性及力学性能均有所提高; 当PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维的牵伸倍率为4.0时, 其断裂强度、伸长率和初始模量分别为6.74 cN/dtex、5.95%和42.43 cN/dtex, 电导率可达到34.5 S/cm, 具有良好的应用性能。     

十二酸十二酯/复合聚乙烯醇调温电纺纤维的制备及性能

为改善聚乙烯醇(PVA)对相变材料十二酸十二酯(PCM)的包封稳定性与力学性能,以经戊二醛交联改性的复合分子量共混PVA作为支撑材料、以十二酸十二酯作为相变材料,采用乳液静电纺丝技术制备了PCM/PVA蓄热调温纤维.采用旋转流变仪、扫描电镜、差示扫描量热仪、温度记录仪、热红外成像仪、多功能拉伸仪等研究了O/W型PCM/PVA纺丝液的组成及电纺纤维的表面形貌、储热性能、调温性能和力学性能等.研究结果表明,以不同相对分子质量的PVA1和PVA2共混制备复合PVA,当PVA1与PVA2质量比为3:7,PVA质量分数为14.0％,PCM与PVA质量比为50:100时,PCM/PVA纺丝液具有良好的稳定性和可纺性.电纺PCM/PVA纤维具有良好的蓄热调温性、热循环稳定性、耐水稳定性和力学性能,热处理后PCM/PVA电纺纤维中的PCM几乎无泄露.     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备及性能表征

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和纳米石墨粉(G)为原料,利用静电纺丝技术分别制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混纳米纤维及壳聚糖/聚乙烯醇/纳米石墨粉复合纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的聚合CS/PVA和聚合CS/PVA/G复合纳米纤维。通过扫描镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段对纤维的形貌和结构进行表征。结果表明,聚苯胺均匀包覆在经原位聚合的复合纳米纤维表面,提高了纤维的导电性能,纳米石墨粉与聚苯胺形成插入化合物进一步提高了纤维的导电性能。     

静电纺丝制备聚乙烯醇/再生柞蚕丝素蛋白复合纳米纤维

将聚乙烯醇(PVA)与再生柞蚕丝素蛋白(RWSF)共混,通过静电纺丝技术制备了PVA/RWSF复合纳米纤维,在保持材料降解性能和力学强度不变的前提下,获得了具有生物活性的表面。应用正交法优选出PVA/RWSF复合纳米纤维的最佳制备工艺参数。扫描电镜观察到,各组电纺膜中纤维的形貌较好,不同参数条件下纤维的直径和均匀程度有较大差别;方差分析表明,静电纺丝过程中纺丝液浓度、PVA/RWSF质量比和纺丝电压对纤维均匀性的影响显著;结合后期验证性实验确定PVA/RWSF复合纳米纤维最佳电纺参数为电纺液浓度0.09 g/mL、PVA/RWSF质量比90/10、纺丝电压18kV、推进速度1.5mL/h、接收距离14cm,此时制备的纤维均一、纤细,重复性好。     

山梨醇掺杂对PEDOT:PSS薄膜结构与性能的影响

为改善聚乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出山梨醇掺杂的PEDOT:PSS透明导电膜.利用X射线衍射仪(XRD),傅立叶变换拉曼光谱(FT-RM),原子力显微镜(AFM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究.XRD结果显示山梨醇的掺杂未改变薄膜的聚集态结构;FT-RM表明PEDOT的主要特征峰发生红移,主链结构发生苯-醌转变,分子间作用力增大,导致薄膜表面粗糙度增大,横截面出现索状条纹;薄膜透光率在600～900nm略有升高,导电性能有较大提高,最佳掺杂浓度下,薄膜电导率可达到105S/cm.     

还原氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸柔性透明导电薄膜的制备及表征

采用HI整体还原法将原位聚合法制备出的氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸(GO/PEDOT∶PSS)复合薄膜还原成还原氧化石墨烯/PEDOT∶PSS(RGO/PEDOT∶PSS)复合薄膜。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、四探针测试仪和紫外分光光度仪等手段对所制备材料的性能进行了表征。结果表明:当RGO掺杂量为15%(质量分数)时,RGO/PEDOT∶PSS复合薄膜综合性能最优,其方块电阻为0.25kΩ/□,透光率达到85.2%(λ=550nm),同时具有优良的导电性和柔性。     

聚苯胺/聚乙烯醇纳米纤维的制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为表面活性剂和掺杂剂,通过乳液聚合的方法制备聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合乳液用于静电纺丝,制备出超细复合纤维毡,通过SEM、XRD和力学测试表征PANI/PVA超细复合纤维毡的外观形貌、纤维直径、结晶度及其力学性能。结果表明:有机磺酸掺杂后的聚苯胺导电性能达到1.28S/cm;1459cm-1处醌环和苯环上的C=C伸缩振荡峰和1697cm-1处醌环上C=N伸缩振荡峰的聚苯胺特征峰明显;YG006型电子单纤维强力机的测试发现,PANI/PVA纤维集合体的面密度对其力学性能的影响显著;当纺丝工艺条件设定为接收距离18cm、电压24kV时,PANI/PVA纤维直径达到600nm,直径分布小于150nm,PANI微颗粒分散于PVA纤维基体表面。