白色导电PET纤维的制备及其性能研究

摘要

将分散剂表面处理后的纳米金属化合物粉体在聚合釜中与PET切片反应制得导电母粒，采用熔融共混纺丝工艺，将PET切片和导电母粒按一定的配比进行共混纺丝，纺制出一种新型的白色导电PET纤维，并研究导电纤维的结构和性能。 研究发现，当导电母粒的质量分数为38﹪时，导电纤维的体积比电阻可以达到7.45×107Ω·cm，断裂强度可以保持在3cN/dtex以上，符合纺织加工和使用的要求。光学显微镜照片证实，导电纤维呈“海-岛”结构，导电组分为“岛”相，纤维基体为“海”相，岛相微纤沿纤维轴向分布在海相聚合物基体中。织物的摩擦静电压和静电半衰期测试结果表明，导电纤维混织到织物中有很好的抗静电和导电效果。电磁屏蔽测试结果表明，在低频时织物具有一定的屏蔽效能，高频时屏蔽效能不太明显，这在以后的电磁屏蔽课题中将进一步深入研究。 另外，本研究还采用FTIR、DSC、TEM对导电母粒的结构、导电纤维的热性能和导电粉体在纤维中的分散状态进行了分析研究，对纤维的取向度、结晶度、染色性能和吸湿性进行了分析。

目录

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前言

1.文献综述

1.1导电纤维的发展

1.2导电纤维的分类和制造方法[3]

1.2.1金属系导电纤维

1.2.2碳黑系导电纤维

1.2.3导电高分子型纤维

1.2.4金属化合物型导电纤维

1.2.5复合型有机导电纤维

1.3导电纤维的研究进展[3]

1.4导电纤维的用途及市场前景[3]

1.5导电纤维的作用机理及特征

1.5.1磨擦起电机理

1.5.2纤维的静电积聚过程

1.5.3导电纤维的导电机理及特征

1.6抗静电和导电纤维的表征

1.6.1比电阻

1.6.2摩擦带电电压测试[38]

1.6.3静电半衰期

1.7导电纤维的发展方向

1.8抗电磁辐射织物及其测试方法

1.9本课题的研究内容与意义

2 实验部分

2.1药品及设备

2.1.1原料药品

2.1.2仪器设备

2.2实验方法

2.2.1纳米金属粉体的改性处理

2.2.2导电母粒的制备

2.2.3共混纺丝法制备导电PET纤维

2.2.4导电纤维的工业制备

2.2.5导电织物的制备

2.3纳米粉体的改性效果分析

2.4导电母粒的性能测试

2.4.1扫描电子显微镜(SEM)测试

2.4.2导电PET母粒的热性能测试

2.4.3导电PET母粒的红外谱图分析

2.5导电纤维的性能测试

2.5.1导电纤维体积比电阻的测定

2.5.2导电纤维的纤度测试

2.5.3导电纤维的力学性能测试

2.5.4导电纤维的热性能测试

2.5.5导电纤维的水洗失重率测试

2.5.6导电纤维的结晶度测试

2.5.7共混体系流变性能研究

2.5.8导电纤维的形态结构

2.6工业纺导电纤维的性能测试

2.6.1导电纤维的吸湿性

2.6.2导电纤维的取向度和结晶度测试

2.6.3导电纤维的染色工艺研究

2.6.4导电纤维的透射电镜测试(TEM)

2.7导电织物的性能测试

2.7.1导电织物的感应静电压及半衰期测试

2.7.2导电织物的摩擦静电压及半衰期测试

2.7.3导电织物的屏蔽效能测试

3.结果与讨论

3.1改性纳米粉体结晶固体形态

3.2导电母粒性能表征

3.2.1真空度对导电母粒形貌的影响

3.2.2温度对导电母粒导电性的影响

3.2.3导电母粒热性能分析

3.2.4导电母粒红外光谱(FT-IR)分析

3.3实验室纺导电纤维的结构与性能

3.3.1导电母粒及导电粉含量对纤维体积比电阻的影响

3.3.2导电纤维的力学性能分析

3.3.3DSC升温测试结果分析

3.3.4导电纤维的水洗失重率

3.3.5共混体系的流变性能研究

3.3.6共混法制备导电纤维的形态结构

3.4工业纺导电纤维的结构和性能

3.4.1取向度和结晶度分析

3.4.2导电纤维的吸湿性

3.4.3导电纤维的染色工艺探讨

3.4.4导电纤维的透射电镜分析

3.5导电织物的性能

3.5.1导电织物的静电压及半衰期

3.5.2含导电纤维织物的屏蔽效能分析

4.结 论

参考文献:

致 谢

附 录作者攻读学位期间发表或已投稿的论文