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夏友谊等：纤维表面原位化学氧化聚合制备复合导电可纺纤维 纤维表面原位化学氧化聚合制备复合导电可纺纤维。 夏友谊1’2，陆云1 (L南京大学化学与化工学院高分子科学与工程系，配位化学国家重点实验室，江苏南京210093， 2．安徽工业大学化学与化工学院高分子科学与工程系，安徽马鞍山243002) 摘要：采用原位化学氧化聚合方法在纤维(聚丙烯 2．2复合导电纤维的制备 腈、蚕丝蛋白)表面生长导电聚合物(聚苯胺、聚吡咯和 室温下，分别称取0．29 聚3，4-乙撑二氧噻吩)，制备得到纤维表面均匀覆盖导吡咯的20ml 电聚合物的复合导电可纺纤维，其电导率随不同的纤 后在15rain内缓慢滴加完含lmmol 液，继续搅拌过夜。产品经去离子水洗涤多次后过滤， 维、不同的导电聚合物而处于10_1～10_3S／cm。纤维 表面与导电聚合物的相互作用改善了原纤维的耐热性 能，但对其力学性能没有造成伤害。 关键词：聚丙烯腈；蚕丝蛋白；聚苯胺；聚吡咯；聚3。4一 乙撑二氧噻吩 中图分类号： TQ342．8 文献标识码：A 文章编号：1001—9731(2008)03—0395—03 程中，除更换单体(苯胺、3，4一乙撑二氧噻吩)和氧化剂 (NH‘)。S2Q外，其余步骤皆相同，包括纤维、单体及氧 1 引 言 化剂的配比。 利用碳黑或金属化合物等导电物质与成纤高聚物 2．3测试 进行共混复合纺丝是制备导电性能优良纤维的最常用 的途径。增加导电物质的含量和粒度有利于提高纤维 貌，通过EDS进行元素分析；红外光谱(I蚀压片法)在 的导电性能，但导电成分在聚合物基体中难以均匀分 Bruker 散、纺丝液流动性能差将导致所得纤维力学性能恶 据在Rigaku 化[1]。因此，人们一直努力尝试开发其它行之有效的导 N】殂ZSCHSTA409 电纤维制备方法。 PC／G热分析仪上进行I单纤维力 导电聚合物的发现为导电纤维的研究提供了发展 学性能测试在Instron4301万能材料试验机上完成。纤 的空间。具共轭结构的导电聚合物(如聚苯胺、聚吡咯 维电导率通过公式计算[2]： 及聚3，4一乙撑二氧噻吩等)因其高导电性和易聚合等优 L 点而倍受关注，并通过共混或复合的手段引人到高聚物 口一蕊 纤维中以期获得导电纤维。本文选择静电效应明显的 合成纤维(聚丙烯腈)和天然纤维(蚕丝蛋白)作为研究阻(Q)、半径(锄)和长度(咖)。 对象，采用原位化学氧化方法，利用不同共轭单体(苯 3结果与讨论 胺、吡咯和3，4-乙撑二氧噻吩)在非导电纤维表面的聚 合来制备复合导电纤维，表征了所得导电纤维的表面形 3．1复合导电纤维形貌观察 貌及结构，探索了表面聚合机理以及界面相互作用对纤 反应前的PAN和Silk均为白色，而两种纤维经吡 维性能的影响。 咯、苯胺和3，4一乙撑二氧噻吩单体在其表面原位聚合 后，分别呈现黑色、墨绿色和深蓝色，表明导电聚合物在 2实验 纤维表面成功生长。对纤维表面形貌作进一步观察(图 2．1实验材料与试剂 1)可见，除silk表面具有沿纤维轴方向发展的纹理外， 两类原纤维都较光滑，导电聚合物在纤维表面生长后， 蚕丝蛋白纤维(Silk)、聚丙烯腈纤维(PAN)分