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聚苯胺/纯棉导电复合织物的制备及性能研究

作 者: 刘高峰
导 师: 李戎
学 校: 东华大学
专 业: 纺织化学与染整工程
关键词: 聚苯胺  导电复合织物 原位聚合 交替沉积自组装
分类号: TS105
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要


本课题旨在制备聚苯胺/纯导电复合织物。分别通过接枝共聚丙烯酰胺对棉改性和交替沉积两种途径,促进聚苯胺在棉织物上的吸附,制备了导电性能良好的聚苯胺/纯棉导电复合织物。研究了不同反应条件对复合织物电导率和最大K/S值的影响,得出了最佳工艺条件。并使用红外光谱、热重分析和扫描电镜对复合织物的结构和性能作了分析。本文首先通过比较过硫酸钾和过硫酸铵的接枝效果,选用过硫酸钾作为引发剂,研究了丙烯酰胺在纯棉织物上的接枝共聚反应,分析了轧余率、引发剂浓度、单体浓度、反应时间和焙烘温度时间对接枝率的影响,得出了接枝共聚反应的最佳工艺条件。然后采用原位聚合的方法,以接枝棉为基底材料,制备了聚苯胺/纯棉复合织物。分析了过硫酸铵浓度、苯胺浓度、盐酸浓度以及反应时间对复合织物电导率和最大K/S值的影响,通过对比发现,接枝改性可以使复合织物的电导率提高1-2个数量级。最后用红外光谱、热重分析和扫描电镜对复合织物的结构进行了分析。本文还结合交替沉积自组装技术,使棉织物交替吸附聚阴离子(聚苯乙烯磺酸钠)和聚阳离子(苯胺阳离子),成功制备了聚苯胺/纯棉复合织物。首先研究了聚苯乙烯磺酸钠的预处理工艺,然后分析了反应时间、苯胺浓度、掺杂酸浓度、掺杂酸种类和组装次数对复合织物电导率和最大K/S值的影响,得出了最佳反应条件。最后用红外光谱、热重分析和扫描电镜对复合织物的结构进行了分析,并与原位聚合得到的复合织物的结构进行了比较。本文最后测试了复合织物的强力、智能“开关”性质和抗菌性等性能。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 文献综述  11-22
  1.1 引言  11
  1.2 聚苯胺的导电机理  11-14
    1.2.1 聚苯胺的分子结构  11-12
    1.2.2 导电机理  12-14
  1.3 聚苯胺及其复合材料的制备  14-17
    1.3.1 聚苯胺的制备方法  14-15
    1.3.2 聚苯胺导电复合材料的制备方法  15-17
  1.4 聚苯胺复合织物的应用  17-20
    1.4.1 在织物抗静电方面的应用  17-18
    1.4.2 在抗菌方面的应用  18-19
    1.4.3 在防电磁辐射方面的应用  19
    1.4.4 在智能纺织品上的应用  19-20
  1.5 课题的研究目标及内容  20
  1.6 课题研究意义  20-22
第二章 原位聚合法制备聚苯胺/纯复合织物  22-42
  2.1 前言  22
  2.2 实验部分  22-25
    2.2.1 材料、试剂及仪器  22-23
    2.2.2 制备过程  23
    2.2.3 测试  23-25
  2.3 结果与讨论  25-41
    2.3.1 接枝工艺的确定  25-31
    2.3.2 复合工艺的确定  31-36
    2.3.3 颜色分析  36
    2.3.4 接枝对复合织物最大K/S值与电导率的影响  36-37
    2.3.5 红外光谱分析  37-38
    2.3.6 热重分析和热稳定性分析  38-40
    2.3.7 电镜测试结果和聚苯胺形貌分析  40-41
  2.4 本章小结  41-42
第三章 交替沉积自组装法制备聚苯胺/纯棉复合织物的研究  42-57
  3.1 前言  42
  3.2 实验部分  42-44
    3.2.1 材料、试剂及仪器  42-43
    3.2.2 制备过程  43
    3.2.3 测试  43-44
  3.3 结果与讨论  44-56
    3.3.1 预处理工艺的确定  44-45
    3.3.2 组装工艺的确定  45-50
    3.3.3 红外光谱分析  50-52
    3.3.4 热重分析  52-53
    3.3.5 电镜测试结果和聚苯胺形貌分析  53-54
    3.3.6 聚苯胺在织物表面的沉积机理  54-56
  3.4 本章小结  56-57
第四章 聚苯胺/纯棉复合织物的应用性能研究  57-65
  4.1 前言  57
  4.2 实验部分  57-61
    4.2.1 聚苯胺复合织物的制备  57-58
    4.2.2 撕破强力测试仪器及测试标准  58
    4.2.3 "开关"性质  58
    4.2.4 抗菌测试方法  58-61
  4.3 结果与讨论  61-64
    4.3.1 强力测试结果分析  61-62
    4.3.2 "开关"性质分析  62
    4.3.3 抗菌测试结果与讨论  62-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章 结论  65-67
参考文献  67-71
攻读学位期间发表的学术论文  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 一般性问题 > 机织(织造工艺)
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