液态金属/聚氨酯复合弹性导电纤维的制备及性能

利用湿法纺丝法制备了高弹性热塑性聚氨酯(TPU)纤维;然后浸涂水性聚氨酯(WPU)作为黏结层,改善了TPU和液态金属(LM)间的浸润性,并在预牵伸状态下涂覆LM,以提高纤维的电阻稳定性;最后利用浸涂法将LM层封装在WPU涂层中,得到复合弹性导电纤维。测试结果表明:WPU可显著改善纤维与LM间的浸润性,接触角由初始的127.9°降低至75.2°;在200%预牵伸状态下涂覆LM得到的复合导电纤维,在经历120次拉伸回复循环后,电阻仍保持稳定。     

聚氨酯/导电炭黑复合纤维的制备及其柔性电热性能

为制备具有良好电学性能的聚氨酯（TPU）复合纤维,通过溶液共混制备添加不同质量分数导电炭黑（CB）的聚氨酯纺丝溶液,进一步利用湿法纺丝技术制备TPU/CB复合纤维,并对纺丝液黏度、复合纤维的微观结构及力学、电学性能进行测试、表征。结果表明：复合纺丝液具有显著的切力变稀特性,同时随CB质量分数的增加,纺丝溶液黏度逐渐升高...     

熔喷工艺对PP/TPU非织造布结构与性能影响的研究

基于热塑性聚氨酯(TPU)优良的弹性,将TPU与聚丙烯(PP)共混(TPU质量分数为10%),制备PP/TPU切片,并采用熔喷工艺制备PP/TPU非织造布。研究了凝网滚筒转速对PP/TPU熔喷非织造布结构和性能的影响。结果表明,PP/TPU切片可纺性良好,所得纤维呈TPU为"岛"、PP为"海"的海岛型复合结构;所得PP/TPU熔喷非织造布性能优异,手感柔软,弹性良好,具有一定的拉伸强度。     

功能化碳纳米管复合薄膜及其膜卷纱的电热性能

碳纳米管(CNT)具有优异的电学性能,为了更好地将其应用于纺织品加热领域,采用加捻CNT薄膜的方法制备膜卷纱,并通过预喷涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐) (PEDOT:PSS)溶液的方式进一步优化CNT膜卷纱的电热性能;随后分析PEDOT:PSS喷涂浓度对CNT薄膜及其膜卷纱的结构和导电性能的影响,以及施加不同电压条件下CNT薄膜及其膜卷纱的温度变化。结果表明:随着PEDOT:PSS质量分数从0.01%增加至1.4%,所喷涂的CNT薄膜电导率由344.2 S/cm逐渐增大至668.9 S/cm;当PEDOT:PSS质量分数为0.07%时,所制备的CNT复合膜卷纱具有优异的电热性能,当在其两端施加电压时,温度可到达214 ℃,响应时间为5 s,发热温度是其未加捻薄膜的1.6倍,具有较好的应用潜力和开发价值。     

碳纳米管/水性聚氨酯涂层导电纱线的制备及性能研究

采用碳纳米管(CNT)/水性聚氨酯(WPU)导电油墨对蓬松多孔的涤纶拉伸变形丝进行浸渍涂层,制备了高导电碳纳米管/水性聚氨酯涂层导电纱线(CNT/WPU涂层导电纱线)。研究了不同WPU质量分数[ω(WPU)]的导电油墨和涂层次数对导电纱线导电性能的影响。结果表明,当CNT/WPU导电油墨中ω(WPU)为2%时,CNT/WPU涂层导电纱线的电导率可达2 000 S/m。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,WPU能够有效改善碳纳米管与纱线表面的界面结合性能,在纱线内部和表面形成均匀连续的导电通路。     

碳纳米管基柔性针织物应变传感器的制备及性能

以肝素钠为分散剂,碳纳米管为导电填料,制备肝素钠分散的碳纳米管墨水HS-CNT,通过紫外光谱、Zeta电位和拉曼光谱分析HS-CNT墨水的分散效果。以HS-CNT墨水为“染液”,利用传统浸轧染色工艺,在棉针织物表面沉积CNT作为应变传感层,组装后得到CNT基织物应变传感器。表征了CNT基织物的形貌和导电性能,并测试织物应变传感器的传感性能和生物相容性。结果表明,棉针织物在HS-CNT墨水中浸轧染色5次后,其纤维表面CNT基本达到饱和状态且分散均匀,织物的电阻为28.5 kΩ;该织物应变传感器在0～50%的应变条件下显示出良好的循环稳定性和回复性,且具有优异的生物相容性。     

聚苯胺/聚丙烯腈导电纤维的结构与性能

将十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-DBSA)与聚丙烯腈(PAN)共混,通过常规腈纶湿法成型技术制备出PANI-DBSA/PAN复合导电纤维。采用扫描电镜及透射电镜对PANI-DBSA在PAN中的分散情况进行了分析,探讨了PANI-DBSA含量对复合纤维力学性能及导电性能的影响。结果表明:PANI-DBSA在PAN基体中分散均匀,呈纳米尺寸分散,在较低的PANI-DBSA含量下复合纤维中的导电网络已经形成;PANI-DBSA的质量分数为5%时,复合导电纤维具有良好的力学性能,电导率可达10-3S/cm。     

静电纺PU/CNT取向纳米纤维压力传感器的制备

首先以射频磁控溅射法制备导电涤纶长丝作为芯纱,然后利用静电纺丝技术获得掺杂有碳纳米管(CNT)的聚氨酯(PU)纳米纤维包芯纱,最后在纱线表面涂覆一层带有导电铜丝的PDMS凝胶膜,获得PU/CNT纳米纤维传感器,并测试了其压敏特性,利用扫描电镜和数字源表表征了其形貌结构和性能。结果表明,经射频磁控溅射镀铜30 min后,导电涤纶长丝显示出良好的导电性,其电阻为11.1 mΩ/cm。此外,PU/CNT纳米纤维传感器在常温下对压力有良好的电阻响应输出,显示出较高的压力灵敏度,其值为5.1 N-1。     

单向导水纳米纤维膜复合热风非织造材料面层的制备及性能

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，热塑性聚氨酯(TPU)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为溶质，聚烯烃系纤维(ES)热风非织造材料作为接收基材，通过无针静电纺丝技术制备TPU/PVP静电纺纳米纤维膜，并与接收基材复合形成具有一定孔径梯度和亲疏水性差异的复合面层。探究纳米纤维膜的表面微观形貌、孔径，复合面层的透气性能、单向导水性能、结合牢度，以及组装纸尿裤的尿液下渗速度、尿液扩散长度和尿液回渗量。结果表明：当混合纺丝液中TPU和PVP质量分数均为8%时，复合面层的综合性能最佳。其结合牢度最佳，20次摩擦后面积损失率仅为1.44%;单向导水性能优异，累计单向传递指数可达624.63%;用该复合面层组装的纸尿裤的防尿液反渗性能强，尿液回渗量低(约0.05 g),面层干爽性出色。     

炭黑复合导电聚酯纤维的研制

为给导电纤维的生产提供参考,研究PET及不同质量分数导电炭黑/聚酯(CB/PET)导电母粒的熔点、熔融指数、特性黏度等性能,分析导电纤维的复合纺丝工艺,制备了三点外露截面形状的永久性导电纤维,测试了导电纤维的性能。结果表明:随着CB质量分数的增加,CB/PET熔体流动性能变差;在复合纺丝过程中,随着CB/PET导电母粒中CB质量分数的增加,纺丝温度和纺丝压力也要相应提高;导电纤维的导电性能随着CB/PET导电母粒中CB质量分数的增加而提高;随着牵伸比的提高,导电纤维的导电性能下降,导电纤维的最佳牵伸比为1.5。     

纤维素/碳纳米管复合纤维的制备及其功能化应用

针对导电材料填充纤维素复合纤维的强度与导电性能难以兼顾的问题,利用羧基改性碳纳米管能较好地分散在水中,以及低温(-10℃)条件下氢氧化钠/尿素溶液能较好地溶解纤维素这个特性,制备了纤维素/碳纳米管复合纺丝液,然后通过湿法纺丝制备了含有不同质量分数碳纳米管的复合纤维,对复合纤维的微观结构、力学性能以及电学性能进行表征。结果表明：由于纤维素与碳纳米管之间的强相互作用以及碳纳米管的取向,使复合纤维具有良好的力学性能和导电性能,当碳纳米管质量分数为20%时,复合纤维的断裂强度为165 MPa,电阻为3 kΩ;当电压升高到30 V时,复合纤维的温度在15 s内可上升到62.3℃,且吹气和浸入水中都能产生规律的电阻变化。     

聚酰胺基碳纳米管复合纤维的研究现状与进展北大核心CSCD

碳纳米管的力学、电学及热学等性能可赋予聚酰胺纤维良好功能,且聚酰胺基碳纳米管复合纤维能够保持其功能的稳定性。然而,如何提高碳纳米管在聚酰胺基体中的分散效果、降低碳纳米管应用成本,是碳纳米管复合纤维及其纺织品的重要研究方向。因此,本文结合现阶段国内外聚酰胺基碳纳米管复合纤维及纺织品的研究现状,探讨影响聚酰胺基碳纳米管复合纤维结构性能的主要因素和应用前景,为推进碳纳米管在纺织领域中的发展应用提供参考。     

聚苯胺/Ti3C2Tx/碳纳米管复合纤维电极的制备及其性能

为制备电化学性能优异的一维纤维超级电容器,利用碳纳米管(CNT)的液晶态性质和MXene(Ti₃C₂T_x)材料的电化学性能协同制备复合纤维作为电极基体,运用简单可控的电化学沉积方法在纤维表面沉积聚苯胺(PANI)制备复合纤维电极。对纤维进行微观形貌表征和电化学性能测试,获得最佳沉积时间的电极并组装纤维超级电容器。研究表明:当沉积5 min时,在5 mV/s的扫描速度下PANI/Ti₃C₂T_x/CNT纤维电极表现出最大的体积比电容,为113.92 F/cm³;在0.1 A/cm³的电流密度下证明其组装的超级电容器比电容可达65.4 F/cm³,同时在0.8 A/cm³电流密度下循环5 000次后,比电容保持率为79%,具有良好的稳定性。     

碳纳米管对棉织物的表面改性

棉纤维是纺织行业中最重要的原材料之一.与合成纤维相比,棉纤维的主要缺点是力学性能相对较差、易燃、紫外线防护性能较差.研究了碳纳米管(CNT)对普通棉纤维的功能化改性.采用浸轧法在棉纤维表面涂覆致密的碳纳米管涂层,并对织物的机械强度、阻燃性能和防紫外线性能进行了测试.由于碳纳米管的包覆和保护作用,改性棉织物表现出优异的机...     

可连续化生产的电刺激响应型液晶纤维制备及其性能

为解决电刺激响应液晶纤维在无外加电极下的柔性变色问题,提出一种同轴三明治结构的电致变色液晶纤维的制备方法.采用连续涂层法制备以导电纤维为内导电层,导电水凝胶为外透明导电层,聚合物分散液晶为电致变色层的电刺激响应液晶纤维.对导电纤维种类、聚合物分散液晶体系组分等对电刺激响应液晶纤维形貌和电致变色性能的影响规律进行分析.结...     

多功能复合导电毛织物的制备及其性能

为制备多功能复合导电织物,将羧基化碳纳米管(NWCNTs-COOH)和聚吡咯(PPy)逐层交替沉积在毛织物表面。借助数字万用表测试不同工艺条件下所得织物的电导率,优化复合导电毛织物的制备工艺;并对最优工艺下制备的复合导电毛织物的结构、耐洗涤性、抗菌性和表面润湿性进行研究。结果表明:羧基化碳纳米管分散液质量浓度为1.0 mg/mL,吡咯溶液浓度为1.00 mol/L,六水合三氯化铁溶液浓度为1.00 mol/L,氧化聚合时间为30 min,氧化聚合温度为0 ℃,组装次数为5时,复合导电毛织物的导电性能相对最优,电导率达到110 S/m左右;羊毛表面覆盖有MWCNTs-COOH/PPy多层膜,经10次洗涤后织物电导率下降至98.8 S/m,耐洗性良好;该复合导电毛织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制能力,且疏水性有所提高。     

热塑性聚氨酯熔喷非织造材料制备与性能

为改善传统熔喷非织造材料强度低、弹性回复性差的问题,以热塑性聚氨酯(TPU)为原料制备了一种新型弹性熔喷非织造材料。研究了TPU的热性能及流变性能,分析了制备工艺参数对TPU熔喷非织造材料形貌、力学性能、透气性能和水接触角的影响。结果表明：数均分子量为33 767 g/mol、分子量分布指数为2.19、熔点为159.4℃的TPU原料,在230℃时流变性能良好,适合进行熔喷纺丝;当纤维平均直径为10.27μm、纤维网平均孔径为145μm时,制备的TPU熔喷非织造材料的纵、横向断裂强度分别为52和49 N/(5 cm),纵、横向断裂伸长率分别为424%和459%,50%伸长回复率为97%,透气率为580 L/(m²·s),水接触角为110.3°,呈现明显的拒水特性。     

碳纳米管纤维的物理性能与宏量制备及其应用

为更好地了解碳纳米管纤维的发展情况,综述了近年来碳纳米管纤维在物理性能及其宏量制备等方面的研究进展。从碳纳米管纤维的制备出发,分析了碳纳米管纤维的成形方式及力、电、热等物理性能增强方法,介绍了碳纳米管纤维的宏量制备发展过程,总结了目前存在的问题,阐述了碳纳米管纤维作为结构功能一体化材料的优势、应用情况及潜在应用领域,并根据目前行业现状对下一步的主要发展方向提出设想并进行了展望。最后提出,碳纳米管纤维作为最具有产业化潜力的纳米纤维材料之一,有望应用于航空航天、车辆、船舶等领域,可为未来我国军用和民用领域的结构功能一体化材料提供强有力的材料和技术支撑。     

有机导电纤维的结构和性能研究

研究了碳黑涂敷型、碳黑复合型和金属化合物复合型有机导电纤维的形态结构、力学性能、电学性能、化学性能,以及导电能力的耐久性,这些导电纤维的力学性能、耐化学试剂性能均可满足纺织品的加工要求。碳黑涂敷型有机导电纤维电阻率最低,适合于防静电工作服面料;碳黑复合型次之;金属化合物复合型电阻率最高,适合于民用纺织品。     

碳纤维纸基复合材料研究进展

碳纤维纸基复合材料是使用短切碳纤维与植物纤维或含有羟基等功能基团的纤维,通过湿法造纸工艺制备的具有特殊性能的功能复合材料,在导电、电磁屏蔽,导热,摩擦及电极等领域均已得到应用。随着应用推广的不断深入,引入碳纳米管/石墨烯的碳纤维纸基复合材料的研究和开发也逐渐成为研究热点。本文对近年国内外碳纤维纸基复合材料的研究进展进行了归纳总结,以期为碳纤维纸基复合材料的研究开发提供参考。