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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
溶液法制備PAN/PANI復(fù)合纖維及其抗靜電性能研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本文主要用苯胺(ANI) 與聚丙烯腈(PAN)纖維接枝聚合的方法制備PAN/PANI復(fù)合纖維，并研究了其抗靜電性能。分別討論了預(yù)處理和苯胺用量對(duì)復(fù)合纖維增重率、斷裂強(qiáng)力和拉伸率、纖維質(zhì)量比電阻的影響。
詳細(xì)介紹：
本文主要用苯胺(ANI) 與聚丙烯腈(PAN)纖維接枝聚合的方法制備PAN/PANI復(fù)合纖維，并研究了其抗靜電性能。分別討論了預(yù)處理和苯胺用量對(duì)復(fù)合纖維增重率、斷裂強(qiáng)力和拉伸率、纖維質(zhì)量比電阻的影響。大慶PAN常規(guī)纖維的質(zhì)量比電阻為1011Ω·cm，PAN/PANI纖維的質(zhì)量比電阻可以降低到106-108Ω·cm，說(shuō)明苯胺改性PAN纖維成功的改善了PAN纖維的抗靜電性能。與聚丙烯腈原纖維材料相比，PAN/PANI纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率略有降低。

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

聚丙烯腈纖維(PAN)作為一種重要的高分子材料，其疏水性，易于積聚靜電的性質(zhì)限制了它的使用范圍。利用聚苯胺(PANI)可調(diào)的導(dǎo)電性、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，對(duì)PAN纖維進(jìn)行抗靜電改性，降低其表面電阻，減少靜電發(fā)生，以改善PAN纖維的使用性能。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

對(duì)防止PAN及其制品帶靜電，主要采取的方法有添加表面活性劑法、涂層法、接枝法、共混法低溫等離子體處理法、導(dǎo)入金屬鹽等方法。直接利用PANI對(duì)市售PAN纖維進(jìn)行改性處理的研究還很少。所以此研究有很大的發(fā)展空間。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

聚苯胺PANI是眾多導(dǎo)電高分子中最具有商業(yè)前景的一種。價(jià)格低廉，且具有很多優(yōu)異的性能。用PANI改性PAN纖維制備PAN/PANI抗靜電纖維，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)角度還是從技術(shù)角度都有很高的可行性，PAN纖維的抗靜電性差的問(wèn)題如能很好的解決，將使我國(guó)腈綸業(yè)及紡織服裝業(yè)有一個(gè)質(zhì)的飛躍。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文主要用苯胺(ANI) 與聚丙烯腈(PAN)纖維接枝聚合的方法制備PAN/PANI復(fù)合纖維，并研究了其抗靜電性能。分別討論了預(yù)處理和苯胺用量對(duì)復(fù)合纖維增重率、斷裂強(qiáng)力和拉伸率、纖維質(zhì)量比電阻的影響。大慶PAN常規(guī)纖維的質(zhì)量比電阻為1011Ω·cm，PAN/PANI纖維的質(zhì)量比電阻可以降低到106-108Ω·cm，說(shuō)明苯胺改性PAN纖維成功的改善了PAN纖維的抗靜電性能。與聚丙烯腈原纖維材料相比，PAN/PANI纖維的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率略有降低。

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

無(wú)

參考文獻(xiàn)

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同類(lèi)課題研究水平概述

對(duì)于防止聚丙烯腈及其制品帶電，最早、最廣泛采用的是使用表面活性劑進(jìn)行表面處理。二十世紀(jì)50年代初廣泛采用陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)聚丙烯腈進(jìn)行表面抗靜電處理，但由于易脫落，只能保持暫時(shí)的抗靜電性能。后來(lái)開(kāi)發(fā)了可形成牢固表面膜的非離子表面活性劑法、樹(shù)脂涂層法和接枝法及共混型抗靜電聚丙烯腈等。 在耐久性抗靜電聚丙烯腈的生產(chǎn)領(lǐng)域，世界上比較先進(jìn)的聚丙烯腈生產(chǎn)廠家一般選用高分子表面活性劑作為制備耐久性抗靜電纖維的抗靜電劑，根據(jù)纖維的生產(chǎn)工藝的不同一般選用共混改性法和表面處理法進(jìn)行抗靜電聚丙烯腈的生產(chǎn)。還有采用凍膠紡絲法，以水溶解性差的長(zhǎng)鏈烷基磺酸鹽離子型表面活性劑為抗靜電劑，使聚丙烯腈纖維的抗靜電性能具有一定的持久性。由于在凍膠紡絲過(guò)程中形成了很多孔洞，且抗靜電劑本身的溶解性低，能長(zhǎng)久地存在于纖維中，提高了聚丙烯腈的抗靜電耐久性。再如，將腈綸初生纖維的表面用非離子表面活性劑聚乙二醇（PEG）處理，然后在高溫、酸性介質(zhì)下，使纖維干燥致密化，將PEG包纏在纖維的微孔中；以及在纖維凍膠狀態(tài)下加入PEG，也能賦予纖維抗靜電耐久性。另外將初生凍膠纖維在CaC12、K2SO4、Li2SO4、Na2SO4、LiCl 溶液中處理，使堿土金屬浸漬到聚丙烯腈纖維上，通過(guò)這些物質(zhì)所具有的潮解特性，提高纖維表面的吸濕性，從而改善抗靜電性能。 波蘭Okoniewskim等人將腈綸浸于銅鹽溶液中，使其吸附Cu2+，再用還原劑使Cu2+還原為Cu+，Cu+與腈綸上的氰基(－CN)絡(luò)合并生成硫化物，在纖維表面形成導(dǎo)電層。 日本三菱人造絲公司制備了具有優(yōu)良白度和強(qiáng)度的抗靜電皮－芯結(jié)構(gòu)聚丙烯腈纖維，皮層是丙烯腈的共聚體有機(jī)溶液；中心以丙烯腈的共聚體為基體，其中含有15%-70% 的導(dǎo)電材料TiO2，按一定的比例共紡，然后拉伸，進(jìn)行熱收縮得到持久性好的抗靜電腈綸。該纖維可用于抗靜電的運(yùn)動(dòng)衫。 目前，對(duì)于防止PAN及其制品帶靜電，最早、最廣泛采用的是使用表面活性劑進(jìn)行表面處理，后來(lái)開(kāi)發(fā)了可形成牢固表面膜的非離子表面活性劑法、離子型樹(shù)脂涂層法、接枝法、共混法、低溫等離子體處理法、導(dǎo)入金屬鹽等方法制備抗靜電PAN纖維等。目前，直接利用PANI對(duì)市售的PAN纖維進(jìn)行改性處理的研究還很少，大多是對(duì)聚丙烯腈纖維采用低溫等離子處理后接枝聚苯胺，所以此研究有很大的發(fā)展空間。
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