CN108441980A - 一种抗氧化导电纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗氧化导电纤维，它是由下述重量份的原料组成的：丙烯腈110‑140、过氧化二异丙苯4‑6、三乙胺2‑4、6‑羟基‑2‑萘甲酸1‑2、2‑溴‑4‑甲基苯酚0.1‑0.3、月桂酸二乙醇酰胺0.7‑1、碳纳米管3‑5、聚甘油脂肪酸酯0.8‑1，本发明将碳纳米管活化处理后采用三乙胺进行胺基改性，以该胺基溶液为反应溶剂，以丙烯腈为单体，在引发剂作用下聚合，有效的改善了碳纳米管在聚丙烯腈间的分散相容性，提高了成品纤维的韧性和力学强度，同时还赋予了纤维很好的导电性能。

Description

一种抗氧化导电纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维领域，具体涉及一种抗氧化导电纤维及其制备方法。
背景技术
随着大规模集成电路的快速发展以及电子设备的日益普及电磁波不仅影响设备的正常工作而且还会造成信息的泄，但是作为电子元器件外壳的工程塑料对电子产品产生的电磁波无任何屏蔽作用。因此，电磁屏蔽材料也越来越受到人们的关注赋予高分子复合材料以导电性能将有效解决电磁屏蔽问题；
聚丙烯腈纤维是工程塑料常用的增强材料，制备导电纤维作为复合材料的导电填料已成为解决电磁屏蔽问题的主要方法，其中，化学镀是制备导电纤维常用技术之一，但是其施镀过程中工艺复杂，成本较高，这些问题都极大地限制了化学镀法制备导电纤维的发展，因此，开发新的制备导电纤维的方法将具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种抗氧化导电纤维及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗氧化导电纤维，它是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈110-140、过氧化二异丙苯4-6、三乙胺2-4、6-羟基-2-萘甲酸1-2、2-溴-4-甲基苯酚0.1-0.3、月桂酸二乙醇酰胺0.7-1、碳纳米管3-5、聚甘油脂肪酸酯0.8-1。
一种抗氧化导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取6-羟基-2-萘甲酸，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酸溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量30-40倍的、95-97％的硫酸溶液中，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，与棕榈酸钙混合，在50-60℃下保温搅拌20-30分钟，加入到混合料重量1.6-2倍的无水乙醇中，加入三乙胺，超声4-10分钟，得碳纳米管醇溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取丙烯腈，加入到上述碳纳米管醇溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入引发剂溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得碳纳米管改性聚合物溶液；
(5)取上述酸溶液，与碳纳米管改性聚合物溶液混合，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，加入剩余各原料，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，50-55℃下干燥30-40分钟，出料冷却，得导电聚合物；
(6)取上述导电聚合物，加入到其重量26-30倍的氯仿中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗氧化导电纤维。
本发明的优点：
本发明将碳纳米管活化处理后采用三乙胺进行胺基改性，以该胺基溶液为反应溶剂，以丙烯腈为单体，在引发剂作用下聚合，有效的改善了碳纳米管在聚丙烯腈间的分散相容性，提高了成品纤维的韧性和力学强度，同时还赋予了纤维很好的导电性能，之后将其与6-羟基-2-萘甲酸共混，通过胺与酸的反应，进一步改善了各原料的分散均匀性，在反应的同时引入了2-溴-4-甲基苯酚作为抗氧剂，提高了成品纤维的抗老化性能，延长了其使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种抗氧化导电纤维，它是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈110、过氧化二异丙苯4、三乙胺2、6-羟基-2-萘甲酸1、2-溴-4-甲基苯酚0.1、月桂酸二乙醇酰胺0.7、碳纳米管3、聚甘油脂肪酸酯0.8。
一种抗氧化导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取6-羟基-2-萘甲酸，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得酸溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量30倍的、95％的硫酸溶液中，超声1小时，过滤，将沉淀水洗，与棕榈酸钙混合，在50℃下保温搅拌20分钟，加入到混合料重量1.6倍的无水乙醇中，加入三乙胺，超声4分钟，得碳纳米管醇溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取丙烯腈，加入到上述碳纳米管醇溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入引发剂溶液，保温搅拌4小时，出料冷却，得碳纳米管改性聚合物溶液；
(5)取上述酸溶液，与碳纳米管改性聚合物溶液混合，在75℃下保温搅拌1小时，加入剩余各原料，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，50℃下干燥30分钟，出料冷却，得导电聚合物；
(6)取上述导电聚合物，加入到其重量26倍的氯仿中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗氧化导电纤维。
实施例2
一种抗氧化导电纤维，它是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈140、过氧化二异丙苯6、三乙胺4、6-羟基-2-萘甲酸2、2-溴-4-甲基苯酚0.3、月桂酸二乙醇酰胺1、碳纳米管5、聚甘油脂肪酸酯1。
一种抗氧化导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取6-羟基-2-萘甲酸，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酸溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量40倍的、97％的硫酸溶液中，超声2小时，过滤，将沉淀水洗，与棕榈酸钙混合，在60℃下保温搅拌30分钟，加入到混合料重量2倍的无水乙醇中，加入三乙胺，超声10分钟，得碳纳米管醇溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取丙烯腈，加入到上述碳纳米管醇溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入引发剂溶液，保温搅拌5小时，出料冷却，得碳纳米管改性聚合物溶液；
(5)取上述酸溶液，与碳纳米管改性聚合物溶液混合，在80℃下保温搅拌2小时，加入剩余各原料，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，55℃下干燥40分钟，出料冷却，得导电聚合物；
(6)取上述导电聚合物，加入到其重量30倍的氯仿中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗氧化导电纤维。
性能测试：本发明的抗氧化导电纤维电导率范围为3-3.5S/m、单纤维强度为3.5-4.0cn/dtex，经过100℃的高温水持续浸泡12小时，测得其电导率降低率为0.03-0.1％、单纤维强度降低率为0.06-0.1％。

Claims (2)

1.一种抗氧化导电纤维，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈110-140、过氧化二异丙苯4-6、三乙胺2-4、6-羟基-2-萘甲酸1-2、2-溴-4-甲基苯酚0.1-0.3、月桂酸二乙醇酰胺0.7-1、碳纳米管3-5、聚甘油脂肪酸酯0.8-1。
2.一种如权利要求1所述的抗氧化导电纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取6-羟基-2-萘甲酸，加入到其重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酸溶液；
(2)取碳纳米管，加入到其重量30-40倍的、95-97％的硫酸溶液中，超声1-2小时，过滤，将沉淀水洗，与棕榈酸钙混合，在50-60℃下保温搅拌20-30分钟，加入到混合料重量1.6-2倍的无水乙醇中，加入三乙胺，超声4-10分钟，得碳纳米管醇溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取丙烯腈，加入到上述碳纳米管醇溶液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入引发剂溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得碳纳米管改性聚合物溶液；
(5)取上述酸溶液，与碳纳米管改性聚合物溶液混合，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，加入剩余各原料，搅拌至常温，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，50-55℃下干燥30-40分钟，出料冷却，得导电聚合物；
(6)取上述导电聚合物，加入到其重量26-30倍的氯仿中，搅拌均匀，纺丝，即得所述抗氧化导电纤维。
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