聚苯胺／维尼纶复合导电纤维的研制

本文以维尼纶纤维为基材,采用化学氧化原位聚全方法制备了聚苯胺／维尼纶导电复合纤维,并研究了制备条件如;苯胺单体浓度、介质酸浓度、氧化剂浓度、反应温度和反应时间对导电复合纤维导电性能的影响。结果表明,该导电复合纤维具有良好的导电性及物理机械性能,并在空气中有良好的稳定性,其质量比电阻在１０＾２－１０＾５Ω·ｇ·ｃｍ＾－２范围内,另外采用显微摄影法证明了该导电复合纤维是皮芯层结构。     

碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维的合成与表征

为实现碳纳米管在树脂内形成一体化导电网络，从而制备出透明导电性能最优的有机透明导电涂层，必须把导电性的碳纳米管纤维在树脂内有效地组装成一体化导电结构网络。本文报道运用在树脂内可以自组装的导电苯胺来实现碳纳米管纤维自组装的方法．合成出了导电聚苯胺纳米薄膜均匀包覆的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维．并运用透射电镜、傅立叶红外光谱以及四探针法表面电阻测试仪对合成出的具有精细微观结构的纳米复合纤维进行了表征．发现合成出了理想的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维，并且其导电性较碳纳米管和导电聚苯胺自身都有大幅度的提高。这种特殊结构的纳米复合纤维的制备为组装高性能的聚合物基透明导电涂层奠定了坚实基础，而且这种自组装方法为各种纳米纤维的组装提供了可能。     

柔性智能聚苯胺/聚氨酯导电纳米纤维的制备及性能

利用静电纺丝技术制备聚氨酯(PU)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(PANI),得到具有优良导电性能的柔性PU/PANI复合纳米导电纤维。通过扫描电镜观察到表面均匀包覆聚苯胺的复合纳米纤维;红外光谱结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺。通过实验可知,聚苯胺最佳聚合工艺为苯胺单体浓度为1.3 mol/L、聚合时间为120 min。导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维导电性能优良,电导率可达7.6×10-1S/cm,经聚合后力学性能较为稳定。将PU/PANI导电纳米纤维制成简易柔性传感器件,探究发现PU/PANI导电纳米纤维具有柔性应变电学性质,且反应灵敏。     

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。     

聚苯胺/涤纶导电复合纤维的制备

以涤纶（ＰＥＴ）为基材．采用就地氧化聚合吸附的方法制得ＰＡＮ／ＰＥＴ导电复合纤维。结果表明，采用一定浓度的钒酸钠等含钒弱氧化剂，ＰＥＴ纤维预吸附苯胺单体等方法，可保证ＰＥＴ这类结构致密、疏水性强的纤维对聚苯胺的有效吸附。制得的导电纤维具有较好的导电性、物理力学性能及环境稳定性，其质量比电阻低于１０Ωｇ／ｃｍ２。     

聚3,4-乙二氧噻吩包覆碳纳米管的原位化学氧化合成

报道了不同溶剂体系中原位化学氧化合成PEDOT/CNTs纳米复合物的实验,用红外光谱( IR)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM) 以及四探针电导率仪对合成的纳米复合物进行了表征,可以看出:采用乙腈作为反应介质环境,可以获得反应充分完全的具有理想形态的聚乙二氧噻吩包覆碳纳米管的纳米复合纤维;通过对合成纳米复合纤维进行导电性方面的表征,证明通过一维纳米形态的碳纳米管和导电聚乙二氧噻吩的复合,可以获得具有更高导电性的纳米复合纤维.     

AZO@TiO_2纳米晶须的制备及性能研究

导电纳米晶须作为导电填料添加到材料中达到抗静电目的的研究在纳米技术兴起后发展迅速。其中开发色浅、环境友好、导电性好的导电纳米晶须受到广泛关注。通过化学共沉积法在TiO_2晶须表面包覆一层AZO导电膜层,制备出导电AZO@TiO_2晶须。采用四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光分光光度计对晶须以及晶须修饰的织物进行测试表征,结果表明AZO@TiO_2纳米晶须不仅具有优良的导电性能,而且具有良好的抗紫外性能。     

聚苯胺/聚丙烯复合导电纤维的结构与性能

采用现场吸附聚合法(原位聚合法)制备了聚苯胺/聚丙烯复合导电纤维,讨论了掺杂酸浓度、氧化剂浓度、苯胺单体含量对纤维导电性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱分析(FT-IR)、纤维物理力学性能测定等,对导电纤维的结构与性能进行了研究。实验表明采用此法制得的复合纤维导电性能优良,电导率达到10-1数量级。     

酒石酸掺杂微/纳米结构聚苯胺的制备及表征

以酒石酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用"无模板"自组装法合成了掺杂态聚苯胺微/纳米纤维。分析了酒石酸与苯胺的不同摩尔比对产物形貌、分子结构及电性能的影响。结果表明,酒石酸与苯胺摩尔比为1时,生成了长径比较大、有序性较好的聚苯胺微/纳米纤维,该比例下电导率达到9.355×10-2 S/cm。改变反应温度和反应时间,酒石酸在常温下自组装掺杂即可得到较高电导率的聚苯胺产物。傅里叶变换红外光谱、紫外可见光分光光度计、X射线衍射仪的表征结果证明,不同酒石酸与苯胺摩尔比下合成的聚苯胺微/纳米纤维均为掺杂态,且具有一定的导电性。     

镀铜／镍聚丙烯腈纤维填充复合材料电磁波屏蔽性能的研究

研究了镀铜／镍的聚丙烯腈纤维填充ＡＢＳ树脂制得的复合材料的导电性及电磁波屏蔽性能，复合材料的导电性主要与导电纤维的填加量有关，导电纤维与基体树脂间的相容状况、复合加工时某些工艺条件等对复合材料的导电性也有较大的影响，电磁波屏蔽性能随导电纤维填加量的增加而提高，加入适当的偶联剂有助于改善和复合材料的电磁波屏蔽性能。     

非织造布表面处理对纳米纤维分布及成型的影响

采用磁控溅射和等离子体技术处理非织造布,可以明显地改善纳米纤维分布的均匀性;进一步探讨了等离子体处理后对基材表面基团及导电性的影响,结果显示为基材表面产生很多极性基团、导电性增强,相同纺丝条件及纺丝时间下,使其表面沉积的纤维直径变小、沉积的纤维数量增加,也进一步减小了复合膜的孔径、孔径分布更加集中,有利于制得高效率、高精度的复合过滤膜。     

纳米TiO2/ESBS电纺复合纤维的制备及抗紫外性能研究

利用甲酸将SBS中部分双键氧化为环氧基来制备ESBS,并采用红外光谱及环氧值测定表征。再将纳米TiO2和ESBS共混并利用静电纺丝法制备纳米TiO2/ESBS纤维膜,运用SEM对纤维形态表征并进行抗紫外性能测试。结果表明:ESBS抗紫外性能得到提高,纳米TiO2/ESBS纤维膜抗紫外性能得到进一步改善,其中,锐钛型纳米TiO2/ES-BS纤维膜平均UPF为43.9,金红石型纳米TiO2/ESBS纤维膜平均UPF为175.9。     

纳米石墨薄片/聚苯胺-g-聚乙二醇复合材料及导电性能

以纳米石墨薄片为导电填料,通过苯胺和a,ω-双(对氨基苯基)聚乙二醇(BAPPEG)共聚,成功的制备了纳米石墨薄片/聚苯胺-g-聚乙二醇(NanoGs/PANI-PEG-PANI)复合材料.研究了掺杂剂的种类、掺杂剂的浓度以及纳米石墨薄片的用量对材料导电性能影响.并利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)表征了材料的组成和结构.结果表明制备出均匀的膜状材料且具有良好的导电性能.材料的导电率分别达到了3.4和16.9S/cm.     

复合型导电纤维的制备及性能

选用实验室自制的白色导电Ti O_2熔融造粒制备导电母粒,然后通过复合熔融纺丝技术制备4种不同截面形貌的白色导电纤维,采用扫描电镜、X射线衍射仪和热重分析仪等对其结构和性能进行详细表征。通过与共混型导电纤维对比发现,4种复合型导电纤维的拉伸强度明显提高,同时纤维体积电阻率下降了3个数量级,复合纺丝能够有效提高纤维的综合性能;抗静电性能研究发现,织物抗静电性与纤维导电性不呈正比关系,但其与复合导电纤维中导电部分的尖锐程度和裸露表面积有一定关系:导电部分形貌越尖锐,裸露表面积越大,纤维抗静电性能越好;进一步研究表明,对称腰形复合型导电纤维综合性能最优,可应用于抗静电织物的制备。     

石墨烯基纳米复合材料的研究进展

石墨烯是一种具有二维结构的纳米碳材料,具有优异的导电、导热和机械性能。将石墨烯与无机物或聚合物进行复合是近年来的研究热点,对石墨烯基纳米复合材料进行了综述,概述了国内外石墨烯/无机纳米复合材料和石墨烯/聚合物纳米复合材料的导电性、导热性、机械性能和生物相容性等的研究进展。     

PAN/MWNTs纳米纤维的制备及电磁屏蔽性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/多壁碳纳米管(PAN/MWNTs)复合纳米纤维。利用红外光谱和扫描电镜分别对纳米纤维结构和形貌进行了表征分析,并用高阻仪和矢量网络分析仪分别对PAN/MWNTs纳米纤维的导电性能及电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明,随着MWNTs含量的增加,纤维直径减小,纤维的导电性能增强;纳米纤维膜在低频段均表现良好的电磁屏蔽效果,在1～15MHz频率范围内,当碳纳米管的含量达到10%以上时,屏蔽率达到90%以上。     

纤维素纤维织物接触式柔性电极材料的制备及其性能研究

采用原位镀银法制备了具有优良导电性的纤维素纤维织物,探究了AgNO_3浓度、葡萄糖用量、温度等因素对织物的镀银量和导电性的影响。通过表面方阻测试、拉伸强度、接触角、耐洗涤性等分析了镀银棉织物导电性能、力学性能、疏水性和镀层结合情况。所制备的镀银棉织物的表面方阻低至75mΩ/,扫描电镜显示纤维表面均匀覆盖银纳米粒子,将纤维素纤维的亲水性表面转变为疏水性表面,同时显著提高了棉织物的热稳定性和机械性能,导电织物具有较好的耐洗涤性,有望应用于可穿戴智能织物的电极材料。     

原位聚合法制备PANI/EP导电防腐蚀涂层

传统方法制备的聚苯胺防腐蚀导电涂层,聚苯胺易下沉,使涂层电导率差.为此,借用原位聚合方法制备了聚苯胺/环氧树脂(PANI/EP)复合防腐蚀涂层.利用相应的性能测试方法检测和比较了不同反应条件下(如苯胺单体用量、引发剂的用量、酸量、聚合时间)合成的聚苯胺复合涂层的导电性能,并将其与传统方法制备的涂层进行了比较.结果表明:降低了氧化剂、酸的用量;因为降低了聚苯胺的粒径而减轻了聚苯胺粒子在涂层中的下沉,从而提高了涂层的导电性能,电导率达到1.6×10-2S/m.     

竹炭/酚醛树脂复合导电材料的制备与性能

以碳化温度为900 ℃的竹炭为导电骨料、 酚醛树脂为黏结剂、 炭黑为添加剂, 采用模压成型法制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料。考察了竹炭的粒度、 酚醛树脂用量、 炭黑用量、 成型压力及固化温度等工艺因素对竹炭/酚醛树脂复合导电材料导电性和抗弯强度的影响。结果表明: 随着酚醛树脂用量的增加, 复合材料的抗弯强度增大, 电导率先增大后减小; 增加成型压力可同时提高复合材料的电导率和抗弯强度; 增大竹炭粉粒的粒径、 增加炭黑用量、 提高固化温度有利于改善复合材料的导电性, 但会不同程度地改变复合材料的力学性能。制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料的最佳工艺条件为: 竹炭粒度≤75 μm, 树脂用量30%, 炭黑用量7.5%, 成型压力280 MPa, 固化温度180 ℃。      

PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维的制备及表征

以不同质量分数(0%、0.5%、1%、2%)的透明质酸和聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)为原料,通过高压静电纺丝制得PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)观察比较光交联前后复合纳米纤维的形貌特征,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析复合纳米纤维膜的化学性质,利用热重分析仪(TGA)表征复合纳米纤维膜的热稳定性能,采用界面张力仪表征复合纳米纤维膜的吸水性能。结果表明,透明质酸的加入使PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维直径增加,热稳定性降低,吸水性能下降。光交联后,PVA-SbQ/透明质酸复合纳米纤维膜中纤维粗细不均匀,纤维排列更加紧密。该复合材料作为面膜材料的基材具有良好的应用前景。