本发明专利技术公开了一种导电纤维材料的制备方法，聚丙烯纤维浸轧入装有邻甲基苯胺单体的槽中，再通过装有整理浴液的槽，120℃烘干后于含有2.5g/L钒酸钠与3.2mol/L十烷基苯磺酸的槽中浸渍4分钟，于160℃处理30秒后，再经50℃处理3分钟，得到导电纤维材料。本发明专利技术公开的方法中各原料易得、利用率高，反应均匀；反应操作简单，反应过程短，效率高，适于工业化生产。制得的产品导电率好、机械性能好，在军工、石油化工、机械等领域有很好的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计一种纤维处理方法，具体涉及，属于导电纤维
技术介绍
丝绸、法兰绒等纺织品摩擦琥珀之后有吸引轻小物体的性质。科学家从研宄静电现象开始，陆续发现了电磁感应、化学电池和电流力学、热学应用，但并未重视静电的作用和危害。近年来随着电子、通讯等技术的快速发展，计算机、通信终端、家用电器等的迅速发展和普及，环境中的电磁辐射日渐严重，危害人体健康。1953年在伦敦召开第一届静电学国际会议，我国自20世纪60年代起开始静电安全技术的研宄。为减小及防止静电干扰和电磁波造成的危害，从20世纪中期至今，世界各国的研宄者一直致力于抗静电及抗电磁辐射材料的研宄与开发，其中具有导电功能的纺织纤维材料是研宄的热点之一。随着导电聚苯胺制备技术的不断成熟，越来越多的研宄人员将关注的目光投向聚苯胺导电纤维的研宄上。聚苯胺导电纤维的制备方法主要有湿法纺丝法、熔体纺丝、静电纺丝、原位聚合法等，其中原位聚合法以普通基体纤维表面吸附苯胺单体，然后在纤维表面发生氧化聚合并掺杂形成导电态聚苯胺。现有技术先将基体纤维浸渍于苯胺单体溶液内，反应过程亦需较长时间，一般需I小时以上；反应结束后洗净纤维；方法效率低、产量少；这些都限制了其实现规模化生产和实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，其以邻甲基苯胺单体为原料，采用改进型的添加剂，使单体在发生聚合时均匀包裹功能改性剂，以制备出导电纤维，可用于工业化生产。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是: ，包括以下步骤: (1)将对氨基苯甲酸加入干燥的反应器中，再加入乙醇，回流下搅拌20分钟；然后加入邻香草醛，回流反应I小时；再加入1，4-环己烷二甲醇二丙烯酸酯，回流反应45分钟得到聚合物溶液； (2)将硝酸镱水溶液加入氧化石墨烯水溶液中，搅拌，然后于150°C反应3小时，自然冷却，离心后得到固体；再于250°C处理15分钟得到填料； (3)将上述聚合物溶液加入水中，50°C搅拌10分钟；再加入二丁基二氯化锡与酞菁锌，50°C搅拌30分钟；再加入对氨基苯硫酚、填料，60°C搅拌75分钟；然后加入异构i^一醇聚氧乙烯醚、三甲基硅氧基硅酸酯以及硅丙乳液，105°C搅拌15分钟得到整理浴液； (4)聚丙烯纤维浸轧入装有邻甲基苯胺单体的槽中，再通过装有上述整理浴液的槽，烘干后于含有2.5g/L钒酸钠与3.2mol/L十烷基苯磺酸的槽中浸渍4分钟，于160°C处理30秒后，再经50°C处理3分钟，得到导电纤维材料。本专利技术中，可以利用常规纱线处理设备即可完成聚丙烯纤维的处理，从而得到导电性优异、力学性良好、耐热性好的导电纤维材料。可以采用浸轧辊完成纤维的浸轧处理，可以采用烘道进行烘干处理，可以通过控制纤维的运行速度使其达到浸渍处理的要求。上述烘干的温度为120°C。比如聚丙烯纤维经牵引辊进入装有邻甲基苯胺单体的槽中，经两对湿压辊浸轧，压辊的压力可调，以控制纱线上单体的含量；优选的，纤维浸轧入装有邻甲基苯胺单体的槽中吸附单体后再经一对压辊挤压，以除去纱线上过量的单体，然后再通过装有整理浴液的槽。本专利技术整理浴液中，有机物含有有机硅化合物，其S1-O键能远远大于C-C键能和C-O键能，结合得十分牢固稳定，这使得经它处理的纤维的耐热性、耐候性、抗氧能力增强；另外聚硅氧烷分子呈螺旋结构甲基向外排列并绕S1-O链旋转分子体积大内聚能密度低从而使有机硅氧类化合物有很强的憎水性和防尘性。同时有机硅化合物与其他组分相容性好，互相存在可反应的基团，在加热条件下可以在纤维表面反应成膜，不易发生相分离，避免了现有整理剂附着力差的缺陷，利于保证整理效果。本专利技术中，步骤(I)中，对氨基苯甲酸、邻香草醛、1，4-环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙醇的质量比为1: 0.3: 0.5: 18 ;步骤(2)中，硝酸镱与氧化石墨烯的质量比为1:0.6 ;步骤(3)中，聚合物溶液、二丁基二氯化锡、酞菁锌、对氨基苯硫酚、填料、水、异构十一醇聚氧乙烯醚、三甲基硅氧基硅酸酯以及硅丙乳液的质量比为(13?15): (3?5): 5:(3?4): (10?12): (130?150): 6: (2?3): 30。硅丙乳液的固含量为60%。由于无机材料具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚，与属于有机物的聚丙烯胺纤维之间没有结合力，易造成界面缺陷，导致材料性能下降；同时添加增粘剂会使纤维存在功能耐久性差等问题。本专利技术公开的整理体系组成合理，有效解决了有机物与无机材料相容性的难题，不仅聚苯胺、有机硅化合物等有机材料与填料等无机材料相容性好，尤其是整理体系与聚丙烯纤维界面效应强，保证整理效果。所以本专利技术还公开根据上述方法制备的导电纤维材料，具有优异的综合性能，特别是导电性能。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点: 本专利技术公开的新的导电纤维材料制备方法中，反应体系组成合理，在在溶液中浸渍即可使得单体、整理剂在纤维表面吸附牢固，反应得到的纤维材料表面均匀有力的分布含有聚苯胺的膜层，处理后的纤维导电效果好；本专利技术公开的处理方法中各原料易得，反应操作简单，反应过程短，效率高、产量高，适于工业化生产。【具体实施方式】: 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述: 将IKg对氨基苯甲酸加入干燥的反应器中，再加入ISKg乙醇，回流下搅拌20分钟；然后加入300g邻香草醛，回流反应I小时；再加入500gl，4-环己烷二甲醇二丙烯酸酯，回流反应45分钟得到聚合物溶液。将1Kg硝酸镱水溶液(15wt%)加入9Kg氧化石墨烯水溶液(10wt%)中，搅拌，然后于150°C反应3小时，自然冷却，离心后得到固体；再于250°C处理15分钟得到填料。实施例一 将140g聚合物溶液加入1400g水中，50°C搅拌10分钟；再加入35g 二丁基二氯化锡与50g酞菁锌，50°C搅拌30分钟；再加入32g对氨基苯硫酚、IlOg填料，60°C搅拌75分钟；然后加入60g异构^ 醇聚氧乙稀醚、25g三甲基娃氧基娃酸醋以及300g娃丙乳液(60wt%)，105°C搅拌15分钟得到整理浴液。实施例二 将140g聚合物当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导电纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将对氨基苯甲酸加入干燥的反应器中，再加入乙醇，回流下搅拌20分钟；然后加入邻香草醛，回流反应1小时；再加入1,4‑环己烷二甲醇二丙烯酸酯，回流反应45分钟得到聚合物溶液；（2）将硝酸镱水溶液加入氧化石墨烯水溶液中，搅拌，然后于150℃反应3小时，自然冷却，离心后得到固体；再于250℃处理15分钟得到填料；（3）将上述聚合物溶液加入水中，50℃搅拌10分钟；再加入二丁基二氯化锡与酞菁锌，50℃搅拌30分钟；再加入对氨基苯硫酚、填料，60℃搅拌75分钟；然后加入异构十一醇聚氧乙烯醚、三甲基硅氧基硅酸酯以及硅丙乳液，105℃搅拌15分钟得到整理浴液；（4）聚丙烯纤维浸轧入装有邻甲基苯胺单体的槽中，再通过装有上述整理浴液的槽，烘干后于含有2.5g/L钒酸钠与3.2mol/L十烷基苯磺酸的槽中浸渍4分钟，于160℃处理30秒后，再经50℃处理3分钟，得到导电纤维材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：党斌，
申请(专利权)人：苏州科淼新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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