导电蚕丝的制备与性能研究

采用原位聚合法使蚕丝纤维表面生成一层聚苯胺导电层,形成皮芯结构蚕丝/聚苯胺复合导电纤维,赋予蚕丝导电性能。研究氧化剂的浓度对蚕丝/聚苯胺复合导电纤维的电导率的影响,并测试分析了导电纤维的表面形貌、化学结构及力学性能。研究结果表明:导电蚕丝的电导率随着氧化剂浓度的提高呈现先增后减的趋势,电导率最高达到0.3S/cm左右。原位聚合在蚕丝表面生成的物质为聚苯胺,且随着氧化剂浓度的提高,导电蚕丝表面的聚苯胺含量逐渐增多。与未处理的蚕丝相比,导电蚕丝的力学性能变化较小。     

弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,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PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

海藻/角蛋白复合纤维的制备与表征

以鸡毛为原料通过酸碱法和氧化法结合提取羽毛角蛋白(FK),再将角蛋白与海藻酸钠(SA)混合制备SA/FK复合溶液,经纺丝成型制备出SA/FK复合纤维,用FT-IR、XRD、SEM等方法对纤维中分子间作用力以及纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明,溶液黏度随pH升高而降低;SA/FK复合纤维中分子间氢键作用随pH升高而下降;凝固浴质量分数为5%时,SA/FK复合纤维断裂强度最高,为1.96 cN/dtex;纤维表面具有数目较多且分布不均的沟槽结构,此结构有利于提高纤维的吸湿性和透气性。     

拉伸对镀银纤维导电性能的影响研究

针对镀银长丝在拉伸时长丝与表面银层断裂性能不同的问题,本文以镀银长丝为材料,采用电阻测试仪研究了拉伸对4种镀银长丝导电性能的影响,同时对银纤维静态和动态导电性能进行测试及电镜扫描,并对测试和扫描结果进行分析。测试和分析结果表明,镀银长丝在细度大于70D时,即长丝断裂时,表面银层与基体尼龙长丝同时断裂,此时镀银长丝的拉伸断裂性能可以良好的反应导电性能;当镀银长丝细度小于70D时,在基体尼龙长丝断裂之前,表面银层受拉伸断裂已经失去导电性能,不再具有屏蔽效果,此时镀银长丝的拉伸断裂性能不能很好的反应出导电性能,因此,随着镀银长丝细度的增加,其抗拉强度逐渐增大。该研究为评估织造、染整和服用过程中的拉伸作用对银纤维电磁屏蔽性能的影响奠定了理论基础。     

大豆蛋白/PVA复合纤维细观形态结构

通过扫描电镜、光学显微镜等方法对大豆蛋白/PVA复合纤维的微细结构做了分析和比较,结果表明,大豆蛋白/PVA复合纤维有比较明显的皮芯结构,皮层厚度约为1.8μm,芯层厚度约为5.8μm。大豆蛋白/PVA复合纤维有明显的孔洞和表面皱缩。通过对断口的观察,发现大豆蛋白/PVA复合纤维有原纤结构。     

原位聚合石墨烯/聚丙烯酸柔性导电纤维的开发与应用

采用原位聚合的方法制备氧化石墨烯(GO)/聚丙烯酸(PAA)复合物,然后通过湿法纺丝制备GO/PAA复合纤维,最后经氢碘酸还原得到还原氧化石墨烯(RGO)/PAA复合纤维。扫描电子显微镜(SEM)观察发现RGO/PAA复合纤维表面具有RGO的褶皱结构,并且随着PAA含量的增加表面出现聚合物微粒。电导率测试结果表明,当RGO/PAA质量比为10/1时,电阻率最低,导电性能最好,少量的PAA能有效提高复合纤维的导电性。RGO10/PAA1的拉伸强度较高,断裂伸长率较小,其拉伸电阻最为稳定。导电纤维用于导电通路线具有良好的导电性能,这为其作为柔性导体的应用提供了依据。     

壳聚糖/明胶复合纤维的制备与性能

将可以完全降解的生物质材料壳聚糖(CS)与明胶(GA)进行共混,制备CS/GA复合溶液,对复合溶液的表观黏度进行了测试。通过湿法纺丝制备CS/GA复合纤维,研究了复合纤维的基本性能。在共混体系中,壳聚糖分子与明胶分子之间的相互作用,使得复合溶液以及复合纤维的性能相比较纯壳聚糖有了明显改变。实验结果表明,CS/GA复合溶液的表观黏度与GA含量有关,GA逐渐增加时,复合溶液的表观黏度出现先增后减的趋势。CS/GA复合纤维的力学性能相比纯CS纤维有显著提升,当GA的质量分数为15%时,CS/GA复合纤维的力学断裂强度达到3.58 cN/dtex。扫描电镜观察CS/GA复合纤维表面光滑。     

聚丙烯/掺锑二氧化锡纳米复合导电纤维的结构与性能研究

首先采用溶液成型的方式制备PP/ATO复合材料,然后将其进行熔融纺丝制备复合导电纤维,采用扫描电镜（SEM）、广角X-衍射（XRD）及热失重仪（TGA）分析了复合纤维的结构,测试了复合纤维的导电性能。结果表明：纳米ATO在PP基体中分散良好;纳米ATO的加入可以有效地提高PP纤维的导电性能,当其质量分数为7.5%时,复合纤维的电导率可达10-6S/cm;ATO的加入没有改变PP的结晶形态,复合材料的结晶形态仍属于a晶型;PP/ATO复合纤维的热稳定性与纯PP相比明显提高。     

高亮度LCD平板背光源的制备及性能研究

为进一步提高内部无电极型LCD平板背光源的发光亮度及其使用寿命,制备了一种利用固体ITO导电薄膜为导电介质的等离子体激发发光平板背光源.这种电光源由两片平板玻璃中间充入纯氙气(气压2.66 104Pa)密封而成,光源内表面上均匀涂敷一层荧光粉,在玻璃板的外表面上用透明导电胶粘上一层ITO(氧化铟锡)导电薄膜作为导电介质,以1.1mm厚的玻璃板作为介质阻挡放电层,在高频交变电压的作用下产生等离子体,激发荧光粉发光.最大发光亮度可达5 000 cd/m2,可持续发光5 000 h,最佳激发频率10.0 kHz,发光均匀度大于92%.     

二氧化锰/普鲁士蓝纳米复合薄膜的制备及其电致变色性能

采用两步电沉积法在导电玻璃表面成功制备了二氧化锰/普鲁士蓝纳米复合薄膜。首先,以四水乙酸锰和无水硫酸钠为原料配制电解质溶液,通过电沉积法直接在导电玻璃表面沉积纳米二氧化锰薄膜。其次,以铁氰化钾、氯化钾和无水氯化铁为原料配制电解质溶液,沉积普鲁士蓝薄膜,表征了复合薄膜的结构,分析了复合薄膜的电致变色特性。结果表明,电沉积得到的二氧化锰为片状结构,且片的厚度小于10 nm,沉积在二氧化锰纳米片上的普鲁士蓝呈球状结构,直径约200 nm,形成了致密的、有裂纹的膜层。所制备的复合薄膜具有良好的电致变色性能。在400～800 nm的可见光范围平均光调制幅度达到52%,着色时间和褪色时间分别为4.3 s和3.6 s,着色效率达到68.4 cm2/C。