镀银碳纳米管及其烯烃复合材料的性能研究

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静电现象普遍存在于人们的日常生活中,它由接触产生,例如在干燥的环境中,化学纤维织物与人体摩擦就会产生大量的静电,静电可能会引发人体的不适,此外,在一些特殊的领域中必须要排除静电的干扰,例如电子、防尘、军事等,所以织物具有防静电性能是很有必要的。随着人们对纺织品要求的变化,一些具有特殊功能的纺织材料也应运而生,具有防静电、抗菌、防电磁辐射等功能的纺织品被不断开发出来,它们的出现可以解决现实生活中存在的许多问题,为人们提供高质量的生活。如今,市场上大多数产品都是具有单一防静电或抗菌功能的产品,而集两种功能于一身的产品则将具有更广阔的应用前景、研究价值和市场潜力。论文采用化学镀的方法将碳纳米管进行镀银处理,研究了制备工艺、原理和镀银碳纳米管的基本性能,分析了镀银工艺中各个因素对镀银量的影响。结果表明,在一定范围内,随着硝酸银溶液浓度、氨水浓度、甲醛浓度的增大,碳纳米管的增重率增大,当超过一定范围后,增重率呈下降趋势,镀液温度高低和镀银时间长短与硝酸银溶液、氨水、甲醛浓度的变化规律也大体相同;对镀银碳纳米管进行扫描电子显微镜、X射线能谱分析,观察到碳纳米管镀覆前后表面形态的差异,证实其中有银元素的存在;此外,还研究分析了不同镀银量镀银碳纳米管的电学、热学性能,实验结果表明碳纳米管镀银后导电性能增强,其热稳定性能下降,这是由于镀银碳纳米管表面有部分银发生氧化,氧化银的存在导致其热稳定性能变差。将聚乙烯材料作为基材,将碳纳米管、镀银碳纳米管加入制得复合材料,在保持聚乙烯材料原有特性的基础上增加了新的性能。论文研究了该复合材料的制备方法及工艺,并通过实验具体分析其性能,发现镀银碳纳米管复合材料的导电性能、电磁屏蔽性能优于碳纳米管复合材料,找出了镀银碳纳米管/聚乙烯复合材料导电性的阈值范围,为有机复合抗菌导电纤维的开发提供了理论依据。采用镀银碳纳米管进行有机复合抗菌导电纤维的开发和生产,制备了抗菌导电母粒,将其与聚丙烯材料进行复合纺丝得到了有机复合抗菌导电纤维,确定了工艺参数,研究了制备方法,对有机复合抗菌导电纤维的规格、结构、导电性能、抗菌性能以及力学性能进行了测试分析。结果表明,有机复合抗菌导电纤维具有良好的导电能力,可达到纺织品防静电的要求,并且其抗菌能力持久高效,可实现人体保健的功能,此外,其在具有良好的导电性能和高效的抗菌性能基础上还可满足纤维的基本性能要求。本论文的研究内容对镀银碳纳米管的实际应用具有理论指导意义,同时可作为高聚物改性的理论基础,并对有机复合抗菌导电纤维的开发和实际生产具有指导意义。
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