高导电石墨烯/银复合棉织物的制备及性能研究

结合浸渍-还原法和磁控溅射技术制备导电性能优异的石墨烯/银复合导电棉织物。探讨不同质量分数的氧化石墨烯(GO)和溅射功率对石墨烯/银复合棉织物性能的影响。结果表明:通过KH-560硅烷偶联剂对棉织物进行预处理,能明显改善复合棉织物的耐水洗性能,从而改善其导电持久性;采用GO质量分数为0.8%以及溅射功率为300 W制备的石墨烯/银复合棉织物具有最优的导电性能,其表面方阻值为13.62Ω/sq;随着溅射功率增加至300 W,复合棉织物的水静态接触角增大至147.4°,其疏水性能得到明显的增强。     

RGO整理氧等离子体预处理棉织物

采用氧等离子体技术对棉织物进行预处理,结合浸渍-还原法在棉织物表面沉积还原氧化石墨烯(RGO)。探讨氧等离子体技术预处理对棉织物纤维表面官能团、微观形貌的影响,并对RGO整理棉织物的导电性能和耐水洗性能进行研究。结果表明:氧等离子体预处理后,棉织物纤维中含氧官能团和表面粗糙度增加;RGO-P-棉织物的表面电阻远低于未预处理棉织物,水洗20次后表面电阻为54.3 kΩ/sq,低于未水洗RGO-棉织物。     

等离子体处理对聚吡咯/涤纶复合导电纱线性能的影响

为提高导电高聚物聚吡咯在涤纶长丝表面的黏附牢度,采用亚真空等离子体处理技术对涤纶表面进行改性处理,再通过原位聚合法制备聚吡咯/涤纶复合导电纱线,考察等离子体处理前后聚吡咯/涤纶复合导电纱线导电性能和耐久性变化。结果表明:利用亚真空等离子体处理产生的高能活性粒子在涤纶表面轰击产生微小凹坑,可有效增加涤纶表面粗糙度,但对涤纶力学性能无显著影响;该处理方式改善了聚吡咯薄膜的连续性、均匀度以及其与涤纶纱线基材的黏附牢度;复合导电纱线的导电性和耐久性均得到明显提高,等离子体处理前后复合导电纱线电导率分别为0.67 和1.16 S/cm。     

等离子体处理对石墨烯/涤纶复合织物结合牢度的影响研究

利用常温常压等离子体对涤纶织物表面进行改性处理,使其表面引入含氮基团,然后将石墨烯通过接枝和浸渍的方式引入到涤纶织物表面,制备成石墨烯/涤纶复合织物。通过试验对比,研究了常温常压等离子体处理后织物表面含氮基团的时效性及石墨烯/涤纶复合织物的结合牢度。等离子体即时处理与处理后放置24 h后织物的氮元素比例由3.73%下降为1.33%,处理24 h后制备的复合织物表面电阻率由0.124 MΩ/cm~2增加到0.259 MΩ/cm~2,说明等离子体处理具有明显的时效性;经等离子体处理复合织物水洗后表面电阻率变化率由99.1%减小到49.2%,说明等离子体处理后的涤纶织物制备的石墨烯/涤纶复合织物结合牢度显著提高。     

聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备

探讨聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备方法。采用自制氧化石墨烯和聚乙烯醇通过氢键层层交替沉降组装技术对棉织物进行表面改性,随后低温还原改性棉织物并研究其性能。研究表明:通过氢键自组装,氧化石墨烯和聚乙烯醇在棉织物表面形成交联膜状结构,表面K/S值测试表明氧化石墨烯和聚乙烯醇在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性织物较原织物的断裂强度略有提高;组装10次织物表面的电阻率即从7.19×10~7Ω·cm降至146Ω·cm,水洗后电阻率略有增大。认为:还原后改性棉织物具有良好的导电性能,且组装整理后棉织物具有良好的耐水洗牢度。     

常温常压等离子体处理涤纶与石墨烯结合制备导电材料

文章以涤纶(PET)非织造布为基材,利用常温常压等离子体处理方法,在涤纶非织造布表面上引入含氮基团,然后把石墨烯接枝到PET上,制备PET-石墨烯(RGO)导电材料;研究了等离子体处理PET非织造布的时间对织物表面含氮量及其导电性能的影响,通过实验得到最佳常温常压等离子体处理时间为120 s;涤纶石墨烯复合材料的含氨基量和导电性能测试结果说明,接枝的涤纶石墨烯复合材料有较好的导电性。     

等离子体处理对织物表面溅射铜膜性能的影响

利用直流磁控溅射法,在涤纶织物表面沉积纳米铜薄膜,研究氧、氩等离子体处理前后涤纶基材表面沉积铜膜的形貌、导电性能和润湿性能的变化.以扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察低温等离子体处理前后纤维表面的粗糙度和纳米铜颗粒大小变化,并对表面沉积纳米铜织物导电性能、润湿性能进行测试,结果表明,氧等离子体处理对涤纶基材表面的影响较氩等离子体明显,其可使纳米铜颗粒分布均匀致密,显著增加纤维表面的粗糙度和纳米铜颗粒大小,明显提高纳米铜膜导电性能.处理后,液滴在样品表面接触角变小,镀铜织物亲水性能得到明显改善.     

石墨烯导电功能材料研究现状

阐述石墨烯的结构与性能,介绍了石墨烯导电功能纺织品的研究现状及常温常压等离子体预处理织物对导电功能材料结合牢度的影响。     

基于氩气等离子体的仿棉织物亲水改性

采用β-环糊精与等离子体复合处理仿棉织物,以提高其吸湿快干性能。讨论了等离子体处理时间、功率、气体流量等对织物吸湿性能的影响,结果表明:仿棉织物经流量为1 L/min、功率4 kW的氩气等离子体处理2 min后,织物芯吸高度为104 mm,水扩散时间为2 s,蒸发速率达到2.62 g/h。先经β-环糊精处理再经等离子体处理,织物的芯吸高度达到133 mm,滴水扩散时间1 s,蒸发速率为1.94 g/h。等离子体处理前后仿棉织物的机械性能无明显变化。     

rGO/Ag柔性导电棉织物的制备及性能

采用一浴原位还原法制备还原氧化石墨烯/银（rGO/Ag）柔性导电棉织物。通过扫描电子显微镜表征rGO/Ag导电棉织物的形貌;分析了氧化石墨烯（GO）与硝酸银（AgNO3）质量比、GO/AgNO3质量分数、还原剂质量浓度、还原时间、还原pH对rGO/Ag导电棉织物导电性能的影响;测试了导电性能的耐久性。结果表明：rGO/Ag导电棉织物表面包覆着rGO片层,银粒子分布在rGO表面或片层之间;在GO与AgNO3质量比为3∶1,GO/AgNO3质量分数为29.2%(omf),还原剂维生素C质量浓度为2.2 g/L,还原时间为3 h,还原pH为6时,rGO/Ag导电棉织物的方阻最低,导电性能最好;经无限次扭曲、20次标准水洗或机械摩擦后,仍具有良好的导电性能。     

涤纶石墨烯复合织物的等离子体增效及还原方法选择

探讨常压喷射等离子体对涤纶热轧非织造布基材的处理条件,以及氧化石墨烯的还原方法对涤纶石墨烯复合织物性能的影响.通过正交试验对等离子体处理过程中的氮气流速、处理时间、处理高度进行优化;采用超声还原、抗坏血酸还原和连二亚硫酸钠还原法对涂覆有氧化石墨烯的涤纶织物进行还原,并对涤纶石墨烯复合织物的结构、形貌以及导电性能进行表征...     

层层自组装的碳纳米管复合导电棉织物制备

为开发导电棉织物并改善其导电性能,采用层层自组装技术,将羧基化碳纳米管和氨基化碳纳米管用于棉织物的导电整理。以电导率为指标,通过单因素分析对羧基化碳纳米管和氨基化碳纳米管的质量浓度、组装时间以及组装层数进行优化,并研究在优化工艺条件下制备的复合导电棉织物的表面形貌、化学结构和耐水洗牢度。结果表明:羧基化碳纳米管、氨基化碳纳米管质量浓度均为1.5 mg/mL,组装时间为15 min,组装层数为8时,复合导电棉织物的电导率为3.42 S/m,具有较好的导电性;经10次洗涤后棉织物电导率降为2.88 S/m,具有很好的耐洗效果。     

氧化石墨烯/壳聚糖静电组装棉织物的导电性能

采用氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS),通过静电层层自组装技术,对棉织物进行表面改性,然后采用低温化学法还原改性棉织物,探讨了整理后织物的导电性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析改性棉织物的表观形态结构;采用两探针法测定织物表面导电性能并得到相应的I-V曲线。研究结果表明:通过分子间静电吸附作用,CS与GO在棉织物表面层层自组装形成交联膜,在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性棉织物具有强导电性能,仅组装10次,表面电阻率即降至4.35×10-3Ω·m,且组装整理棉织物的导电性能耐水洗牢度良好。     

棉织物石墨烯涂层及其导电性能研究

采用导电性优异的石墨烯为导电填料应用在涂料中制备石墨烯功能涂料,并用于棉织物涂层。研究了石墨烯涂料的粒径、黏度及附着力,同时研究了织物导电性。实验表明:石墨烯质量分数为0.8%的石墨烯涂料在棉织物上涂覆6层时,涂层的电阻率仅为46.8Ω·cm,涂层的导电性能较好。水洗前后涂层织物的导电性变化不大,石墨烯涂层耐水洗牢度较好。     

等离子体处理后UHMWPE纤维与LDPE复合材料的性能

为了改善超高分子量聚乙烯纤维的界面性能,对其进行介质阻挡放电氩等离子体处理以进行表面改性。将等离子处理前后的超高分子量聚乙烯纤维分别与低密度聚乙烯基体制成相同体积比的复合材料,对试样进行纵、横向拉伸性能的测试,探讨经等离子体处理前后复合材料的界面性能。测试结果表明:经氩等离子体处理后纤维的黏合性能得到了较为显著的提高。     

氦等离子体接枝聚合棉织物的疏水改性

为赋予棉织物疏水性能,采用氦为气氛的低压射频辉光放电等离子体对棉织物进行一步法接枝聚合四甲基四乙烯基环四硅氧烷。考察氦等离子体处理压强、时间和功率对棉织物接枝聚合四甲基四乙烯基环四硅氧烷接枝率的影响,并对氦等离子体处理前后的棉织物进行红外光谱、X射线光电子能谱、热重、扫描电镜和疏水性能测试。结果表明：经氦等离子体处理后的棉纤维表面被一层均匀、致密的薄膜包覆,并具有较好的耐热稳定性;在等离子体处理时间为2～3 min、压强为20 Pa、功率为80 W时,四甲基四乙烯基环四硅氧烷单体在棉织物上接枝增重率为4?52％,织物的水接触角可达150°;红外光谱和XPS分析表明棉织物表面引入了新的Si—O键和Si元素。     

银/还原GO复合负载棉织物的导电性能与抗紫外性能

采用银与还原氧化石墨烯GO复合负载方法制备有导电性的棉织物,利用SEM、XPS、方阻测定、FTIR和抗紫外分析仪研究了结构、涂敷次数和导电性能以及抗紫外性能的关系。结果表明,银与还原GO复合负载织物对比单纯还原GO负载棉织物,前者红外光谱图中出现了金属离子的振动;通过XPS分析证明在织物上吸附的金属离子为银;从SEM图片来看,经银与还原GO复合负载,棉织物表面出现了银与还原GO络合作用而形成的团聚物,银和还原GO团聚物与棉纤维表面大分子之间存在化学键合作用;还原GO负载棉织物表面较为平滑,无明显突起;经过导电测试:随涂敷次数的增加,银与还原GO复合负载棉织物具有更加优异的导电性能,银与还原GO复合负载织物方阻降至3.4 kΩ/,表面电阻下降至13 kΩ/cm;银与还原GO织物UPF值可以达到1 846.7,抗紫外能力进一步加强。     

聚苯胺复合棉织物的制备及其导电性能

探讨导电性较好的聚苯胺复合棉织物的制备工艺。以棉织物为基布,苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,通过原位聚合的方式制备了聚苯胺复合棉织物。研究了苯胺、过硫酸铵和盐酸用量及浸液时间对复合棉织物表面电阻和K/S值的影响。扫描电镜和红外光谱分析结果表明:棉织物表面沉积有聚苯胺;在所研究范围内,用2 mmol苯胺、3.5 mmol过硫酸铵、2 mol/L盐酸溶液、浸液18 h所得聚苯胺复合棉织物的导电性能最佳。认为:优化工艺制备出的复合棉织物具备较好的导电性能。     

低温等离子体处理对PBI纤维性能的影响

探讨空气低温等离子体处理对PBI纤维性能的影响。测试了低温等离子体处理前后PBI纤维的断裂强度、表面摩擦因数、芯吸效应、接触角以及微观形态。试验表明:经过空气低温等离子体处理后PBI纤维的吸湿性得到进一步提高,强度和摩擦因数也适度增大,且在放电功率150W、放电气压20Pa和放电时间180s的条件下,纤维处理效果最好。认为:通过低温等离子体处理,PBI纤维在保证其吸湿性的基础上,可以提高其与其他材质复合黏结的牢度。     

氧气等离子体预处理对UHMWPE/PANI复合纤维导电性能的影响

采用原位聚合法制备了UHMWPE/PANI复合导电纤维。为提高复合纤维的电导率,采用了氧气等离子体对UHMWPE纤维进行预处理,研究了处理时间、反应功率和氧气压强等因素对复合纤维导电效果的影响,并用扫描电镜观察了等离子处理对UHMWPE纤维表面形貌的影响。结果表明：氧气等离子预处理增大了UHMWPE纤维的粗糙度,提高了其表面能,UHMWPE/PANI复合纤维的电导率增大,在功率90W,压强40Pa的处理条件下处理2min,复合纤维的电导率可以达到0.18S/cm。随着等离子体处理时间的延长、反应功率的提高及氧气压强的增大,复合纤维的电导率均呈现先增大后减小的趋势。