PTT/ATO共混纤维的制备及其抗静电性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhu001
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PTT纤维是一种集的高弹性、尺寸稳定性、热塑性、可加工性、机械性、延伸性、耐污耐洗性等各种优良性能于一体的新型聚酯纤维,虽然价格较同类聚酯纤维贵,但是其特殊的结构和优良的性能使得它在服装、地毯和产业用纺织品等领域得到广泛的应用,但由于其大分子结构的特点,PTT纤维极易集聚静电。  纳米氧化锡锑(ATO)以其灵敏度高、色浅透明、耐高温耐腐蚀、机械稳定性好、无毒等特点在气敏元件和抗静电等领域得到了广泛的应用,是一种极具发展潜力的新型导电材料。本论文选用纳米ATO粉体作为抗静电剂,将纯的PTT与纳米ATO粉体混合熔融制得PTT/ATO复合材料及抗静电纤维,以提高PTT纤维的抗静电性能。  在分散剂硅酸钠的作用下,利用高频率超声波将纳米ATO粉体均匀的分散在去离子水中,以沉降实验考察分散液的稳定性,以粒度分析仪和扫描电镜(SEM)测试对纳米ATO颗粒的分散效果进行表征。结果表明:超声15min后的纳米ATO分散稳定性最好,纳米ATO的粒度分布最为均匀,颗粒大小基本一致;pH值为8~9的纳米ATO水性分散液比pH值为7~8的分散稳定性好。  将处理好的纳米ATO粉体与干燥处理的PTT切片按一定比例混合加入到双螺杆挤出机中制得纳米ATO含量为10%的抗静电母粒,SEM图观察到纳米ATO颗粒能够在抗静电母粒中均匀分散,不存在明显的团聚现象,利用X射线衍射仪分析出抗静电母粒的结晶性能较纯PTT的略低。  将PTT切片与抗静电母粒按不同的比例共混熔融制得纳米ATO含量不同的复合材料及PTT/ATO低弹丝,使用毛细管流变仪测试各组复合材料熔体的流变性能,结果显示:纯PTT和PTT/ATO复合材料的熔体均属切力变稀流体,且随着ATO含量的增加,相同速率下,复合材料熔体的流动性变差。当纳米ATO的含量为0.5%时,由于纳米颗粒的润滑作用,复合材料熔体的流动性要优于纯PTT切片的。SEM图像显示纳米ATO颗粒在抗静电纤维内能够均匀分散;使用纤维比电阻仪测得ATO的质量分数为1.0%-1.5%时,PTT/ATO纤维的体积比电阻可达109-108Ω·cm,抗静电性能良好;在X射线光电子能谱仪上测得抗静电纤维中的Sb元素主要以Sb5+存在,纤维的导电机理为电子导电。
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