【硕士】聚氨酯导电纤维的制备及后处理性能的研究

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内容简介

　　【硕士】聚氨酯导电纤维的制备及后处理性能的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：天津工业大学　　学位年度：2010　　 有机导电纤维不仅具有密度小、成本低、易加工、耐腐蚀等特点，而且具有较高导电率和力学性能，广泛应用于纺织、服装以及相关领域。本课题以炭黑为导电添加剂，以热塑性聚氨酯为基体材料，以钛酸酯为偶联剂，以N，N一二甲基甲酰胺为溶剂，采用湿法纺丝，制备出性能优异的炭黑／聚氨酯导电纤维。　　 本文深入的研究了炭黑与聚氨酯的质量比为l：4时，纺丝液配比、脱泡温度、纺丝温度、拉伸浴温度、第一拉伸辊和第二拉伸辊拉伸速度等纺丝工艺参数对炭黑／聚氨酯导电纤维纺丝工艺和导电纤维性能的影响，筛选出炭黑／聚氨酯导电纤维的最佳制备工艺参数。由于聚氨酯受炭黑填料的影响，炭黑／聚氨酯导电纤维断裂强度、初始模量比较低。为了提高导电纤维的断裂强度、初始模量，采用低毒高效的交联剂乙二胺进一步对其进行交联处理，使所得炭黑／聚氨酯纤维同时具有优异的导电性能和力学性能。本文进一步研究了交联温度、交联时间、交联剂质量分数等因素对纤维断裂强度、弹性回复率、初始模量等力学性能和导电性能的影响，结合差示扫描量热分析(DSC)，探讨了交联对导电纤维热性能的影响。结果表明：用乙二胺对炭黑／聚氨酯导电纤维进行交联，可以较大程度的提高导电纤维的断裂强度，在相对紧张状态交联比完全松弛状态交联的炭黑／聚氨酯导电纤维有更高的断裂强度和初始模量。而且在交联温度不超过50"C时，断裂强度、初始模量和弹性回复率随着交联温度的升高、交联时间的增长和交联剂浓度的增加而不断增加。然而，导电纤维的导电性能随着交联时间的增大、乙二胺的质量分数的提高、交联温度的升高，有较小幅度的下降。炭黑／聚氨酯导电纤维随着交联程度的增加，软链段的熔融峰的起始温度有所升高，甚至使软链段的熔融峰完全消失。硬链段的熔融峰的峰值开始随着交联程度的增加而增加，后来随着交联程度的增加而下降，熔融峰的面积也下降，熔融结晶减少。　　

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