人体静电的安全研究与新型导电复合材料的制备及其性能研究

摘要

本文工作由两部分构成。 第一部分(第一章~第三章)，重点阐述了静电与人体产生静电特点、静电危害及防静电技术，进行了有关静电参数的实际测试，并提出了应对人体静电的防护措施。 由于人体产生静电的特点是电压较高，电量较少，因此，十分容易造成安全事故，工业人体静电主要有三方面的危害，即：引起爆炸和火灾、给人以电击、妨碍生产。 不同材料会影响人体静电。当人体身着不同材料的衣服时，衣服织物之间的摩擦、感应起电等都会引起静电，化纤材料比棉织物产生的静电高三到四倍，会影响人体健康，严重时，还可能造成火灾或者是爆炸。为了减少人体静电，有效的方法是穿着防静电服来降低人体自身的电阻，还可通过增加空气湿度、接地等措施来减少静电发生。 第二部分(第四章~第五章)，重点开展了两种聚苯胺导电复合材料的研究。研究了两种导电复合材料制备方法，并对其结构和性能进行了表征、分析。 制备了混合酸掺杂聚苯胺复合材料，当APS添加量为0.1 g，反应温度18 ℃，HCl﹕SA﹕DBSA(摩尔比)=8﹕1﹕1时，复合材料的电导率最大可达到0.30 S/cm。IR、SEM证明通过苯胺溶液聚合可以实现。采用混合酸掺杂聚苯胺制得的聚苯胺复合材料具有比纯聚苯胺高的电导率，大幅度降低了聚苯胺的成本，是一种优良的导电高分子复合材料。 制备了PE/PAn复合材料，确定了优化的物理共混法成型工艺条件是：加有相容剂下，在PAn/PE中混合酸改性PAn的质量百分比为90~95%，温度165~175 ℃，压力15~25 MPa。复合材料既比较容易模压成型，具有较好的力学性能，并具有更好的导电性。复合材料的成型性和力学性能研究表明，PE与PAn的配比，成型时的温度、压力等均为复合材料导电性和成型性的主要影响因素。此外，复合材料成型后试件拉伸断面 SEM图显示，添加相容剂，将会利于PAn与PE混合均匀，避免PAn在PE中出现团聚，因此，在物理共混方法中，相容剂的添加对复合材料的力学性能有较大影响。 本文研究表明，导电聚苯胺与PE热塑性聚合物的复合材料具有较好成型性和导电性，研究成果将为今后该方向的研究积累一定实验数据。 人体静电防护是一个系统工程, 只有防护措施完整配套, 才能达到预期目的。除了发展最基本的人体静电的防护系统如防静电工作服, 防静电鞋袜等，将导电聚苯胺引入防静电材料的开发中，将是一个具有很好应用前景的研究方向。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 静电产生的机理

1.3 静电的特点

1.4 静电的应用、危害及防护

1.5 本章小结

第2章 人体静电的产生机理、危害及影响因素

2.1 概述

2.2 人体静电的产生机理

2.3 人体静电的危害

2.4 人体静电的影响因素

2.5 人体静电的管理防护方法

2.6 本章小结

第3章 人体静电的测试和安全措施

3.1 人体静电测试方法

3.2 静电实验结果与讨论

3.3 人体电阻的测试结果与讨论

3.4 人体静电的安全防护及措施

3.5 本章小结

第4章 酸掺杂导电聚苯胺复合材料的制备及性能研究

4.1 实验部分

4.2 实验结果与讨论

4.3 本章小结

第5章 导电聚苯胺/聚乙烯复合材料制备工艺及其性能研究

5.1 实验部分

5.2混合酸掺杂聚苯胺/聚乙烯复合材料制备工艺研究思路

5.3 混合酸掺杂聚苯胺/聚乙烯复合材料的制备工艺研究

5.4 复合材料的导电性

5.5 复合材料的断裂表面形貌分析

5.6 本章小结

结论

参考文献

致谢