用聚3_4_乙撑二氧噻吩对聚丙烯腈进行导电改性的研究.pdf

研 究 论 文 FiberResearch 用聚3,4- 乙撑二氧噻吩对聚丙烯腈进行导电改性的研究 夏友谊 （ 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聚丙烯腈纤维表面生成聚3,4- 乙撑二氧噻吩， 制备得到纤维表 面均匀覆盖聚 乙撑二氧噻吩的改性导电纤维， 其电导率约为 -3 。 纤维表面与导电聚合物的 3,4- 1×10 S/cm 相互作用改善了原纤维的耐热性能， 并对其力学性能没有造成伤害。 关键词： 聚丙烯腈； 聚3,4- 乙撑二氧噻吩； 原位化学氧化聚合 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） TQ342.31 A 1001-7054 2008 09-0014-03 利用无机导电物质与成纤高聚物进行共混纺 为分析纯。 丝是制备导电纤维最常用的途径，但无机导电成分 1.2 导电纤维的制备 在聚合物基体中难以均匀分散，纺丝液流动性能差 室温下，称取0.2 g PAN 纤维分散在含1 mmol 将导致所得纤维力学性能恶化。因此，人们一直努 EDOT 的20 mL 1 mol/L 盐酸溶液中，磁力搅拌 力尝试开发其它行之有效的导电纤维制备方法。 30 min，然后在15 min 内缓慢滴加完含3 mmol 具共轭结构的导电聚合物的发现为导电纤维 （NH） S O 的20 mL 水溶液，继续搅拌过夜。产 4 2 2 8 的制备提供了新的思路，通过共混涂覆或复合的手 品经去离子水洗涤多次后过滤，于40 ℃下真空烘 [1] 段将其引入到高聚物纤维中，可获得导电纤维 。 干得到PEDOT 改性的PAN 导电纤维，无需进一步 近年来，聚3,4- 乙撑二氧噻吩（PEDOT）作为相对 掺杂。 新的导电聚合物家族成员，因高电导率、优良稳定 1.3 测试 性而引起了人们的兴趣。本文选择吸湿性差、静电 采用JSM-5610 扫描电镜观察导电纤维表面形 现象明显的聚丙烯腈（PAN）纤维作为研究对象， 貌；红外光谱（KBr 压片法）在Bruker Vector 220 采用原位化学氧化方法，利用3,4- 乙撑二氧噻吩在 红外光谱仪上记录；热重（TGA）分析在Shimadzu 纤维表面的聚合来制备导电纤维，表征了所得导电 热分析仪上进行；单纤维力学性能测试在Instron 纤维的表面形貌及结构，探索界面相互作用对纤维 4301 万能材料试验机上完成；纤维电导率通过公 2 [2] 性能的影响。 式σ =L/πr R 计算 。其中，σ ，R ，r 和L 分别代