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本文主要研究内容是以阳离子水性聚氨酯表面活性剂(CPUS)作为掺杂剂,制备聚吡咯/天然纤维复合导电材料。采用预聚体法合成了阳离子水性聚氨酯表面活性剂,并通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对其进行改性,将聚氨酯接枝到聚吡咯与天然纤维上,合成导电纤维,并将其抄造成导电纸。本课题主要内容如下:(1)改变亲水扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)的含量,以预聚体法合成了一系列阳离子水性聚氨酯表面活性剂,利用红外光谱(FTIR)和核磁共振谱(NMR)对CPUS的化学结构和组成进行了分析。并通过动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、表面张力仪、粘度仪及荧光光谱法等系统研究了MDEA用量对CPUS表面张力、临界胶束浓度、流变性、胶束的尺寸、微极性和聚集状态的作用。TEM表明,CPUS胶束呈球形核壳结构。随着MDEA含量的增加,CPUS水溶液表面张力和临界胶束浓度(cmc)呈先减小后增大的趋势,其最低值分别为39.54 m N/m和1.99 g/L,胶束的平均粒径和分布系数逐渐减小。当浓度低于cmc时,光散射强度较低且变化缓慢,当浓度高于cmc时,光散射强度呈现逐渐增长趋势,胶束聚集数逐渐增加。随着MDEA含量的增加,乳液粘度增加,胶束间的相互作用增强,假塑行为减弱。荧光光谱法表明随着CPUS浓度增加,I1与I3的比值从1.8减小到1.3,I338与I334的比值从0.5增大到1.7,表明胶束内部的微环境发生了很大的改变,越来越多的芘探针进入到CPUS胶束内部。随着MDEA含量的增加,胶束微极性和形成难度先减小后增加。(2)改变KH550的含量,通过预聚体法合成了KH550改性阳离子水性聚氨酯表面活性剂(KCPUS),利用红外光谱和核磁共振谱对KCPUS的结构和组成进行了分析。并通过动态光散射、透射电镜、表面张力仪、粘度仪及荧光光谱法等系统研究了KH550用量对KCPUS表面张力、临界胶束浓度、流变性、胶束的尺寸、微极性和聚集状态的作用。TEM表明,KCPUS胶束有粘连,有核壳结构。随着KH550含量的增加,KCPUS溶液的表面张力和临界胶束浓度逐渐减小,其最低值分别为39.68 m N/m和1.32 g/L,胶束平均粒径及分布系数先减小后增大。当浓度低于cmc时,光散射强度较低且变化缓慢,当浓度高于cmc时,光散射强度呈现逐渐增长趋势,胶束聚集数逐渐增加。随着KH550含量的增加,乳液粘度增大。荧光光谱法表明随KCPUS浓度增加,I1与I3的比值从1.8减小到1.14,I338与I334的比值从0.45增大到1.64,表明胶束内部的微环境发生了很大的改变,越来越多的芘探针进入到KCPUS胶束内部。(3)红外光谱、元素分析以及X-射线电子能谱(XPS)结果表明CPUS2和KCPUS2分子已成功接枝到聚吡咯分子链上。聚氨酯表面活性剂在纤维中的吸附行为表明随着电荷密度的增大,聚氨酯表面活性剂的饱和吸附量降低。与原纸(NF)相比,SEM和AFM结果表明导电纸表面明显有聚吡咯。热重结果表明导电纸热稳定性稍有提高。通过测导电纸电阻率发现CF3和KCF3的导电性能较好,其电阻率分别为63 k??cm和5.6 k??cm。导电纸的力学性能结果说明其抗张指数较原纸明显变小。