导电纤维的制备及研究

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聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)由于其良好的环境稳定性和较高的电导率,以及易于制备的优点,受到广泛的关注,本征态的PEDOT不溶不熔的特点极大的限制了它的应用。利用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂后的PEDOT水溶性比较好,而且电导率也较高,为PEDOT的应用提供了很好的条件。近几年来,导电纤维的制备及研究也受到了很多科学家的研究与重视,尤其是利用导电高分子制备导电纤维。有很多科学家将导电高聚物与聚合物基体共混制备出纺丝原液,然后对其进行纺丝得到导电纤维。在本文中,我们利用聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)与聚丙烯腈进行共混制备出纺丝原液,然后再用传统的湿法纺丝的方法制备出我们所需要的导电纤维。并且对所得到的导电纤维进行导电性能和力学性能等性能的测试。这些成果对于导电纤维的开发和应用有着重要的意义。具体的研究结果如下:1.在不同溶剂中合成PEDOT,找出最佳溶剂,合成PEDOT溶液,然后再配置成添加不同染料的PEDOT的分散溶液,找出了合适的制备纺丝原液的方法。2.对上述所得到的纺丝原液进行纺丝,得到了电导率高达4.98S/cm的PEDOT-PSS/PAN导电纤维,并且研究了PEDOT/PSS添加量和纤维牵伸倍数对纤维导电性能和其他性能的影响。结果表明,随着牵伸倍率的升高,纤维的导电性能、结晶性能和机械性能都有所增大,但热稳定性稍有下降。另外,我们还得到了多色彩的PEDOT-PSS/PAN复合导电纤维。3.利用原位聚合法对PEDOT-PSS/PAN复合导电纤维的导电性进行了优化,结果表明:电导率从原来的4.98S/cm升高到9.83S/cm,原位聚合过程对纤维的力学性能的影响不大。
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