[發明專利]一種層層自組裝聚苯胺/尼龍復合導電織物的制備方法

無效

• 申請號: 200910055040.5
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101613943A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 李戎;劉紅玉;劉高峰;宋陽;王建慶
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D06M15/356
• 分類號: D06M15/356;D06M15/61;D06M101/34
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬復合導電織物的制備領域，特別是涉及一種層層自組裝聚苯胺/尼龍復合導電織物的制備方法。

背景技術

導電高分子材料因獨特的化學和電化學性能，在導電涂層、二次電池、光電子器件、氣敏元件以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術等領域均有廣泛的應用前景。

聚苯胺作為共軛導電聚合物的一種，由于原料易得、合成簡便、耐高溫及抗氧化性能良好、特殊的光學性能、獨特的摻雜機制等優點而受到廣泛的關注，是目前公認的最具有應用潛力的導電高分子材料之一。但是，由于聚苯胺分子鏈剛性強、極性大、難熔融且難溶于一般溶劑，因而機械加工性極差，很大程度上限制了它的應用。因此利用共混或復合方法，形成聚苯胺導電復合材料可以很好的克服上述缺點，擴大聚苯胺的應用領域。

以紡織品作為基底材料，利用“現場”吸附聚合法，將導電高分子作為導電覆蓋層吸附于基質纖維表面可使其具備導電性。通過該方法制取的纖維既具有導電性能，又具有基體纖維的物理機械性能，在智能紡織品領域取得了很大的進展，廣泛應用于紡織品化學傳感、生物修復材料、電磁屏蔽材料等方面。

采用原位生成的方法制備的聚苯胺/尼龍復合織物一般來說，沒有足夠的聚苯胺能夠附著在尼龍織物表面，導電率不高。通過化學法制備聚苯胺一般要在強酸環境下反應幾小時甚至十幾小時，反應時間長，故需要盡量縮短反應時間，提高復合織物的電導率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種層層自組裝聚苯胺/尼龍復合導電織物的制備方法，該方法結合染整常用的浸軋工藝，不僅縮短了反應時間，使聚苯胺快速進入尼龍纖維內部，提高了復合織物的電導率，而且成本較低，對環境的污染較小；制得的復合導電織物電導率可達10^-5～10^-4S/cm，強力變化不大，且具有良好的阻燃性、拒水性、抗菌性、抗靜電和電磁屏蔽功能。

本發明的一種層層自組裝聚苯胺/尼龍復合導電織物的制備方法，包括：

(1)將尼龍織物用5～40g/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液進行預處理，二浸二軋，浸漬時間為5～15min，軋余率60％～90％，40～70℃烘干；

(2)將上述尼龍織物浸入苯胺、過硫酸銨和摻雜酸的混合溶液，不停攪拌，反應15～40min后取出，充分洗滌后烘干；

(3)重復(1)及(2)n次(n≥1)，最后在[H⁺]＝1mol/L的酸溶液中進行二次摻雜，摻雜時間15～40min，洗滌烘干后即得聚苯胺/尼龍復合導電織物。

所述步驟(1)中的聚苯乙烯磺酸鈉溶液的濃度為20g/L，平均分子量5000-60000；

所述步驟(2)中的苯胺、過硫酸銨和摻雜酸的混合溶液，苯胺和過硫酸銨的濃度為0.05～0.15mol/L，摻雜酸的濃度為0.1～0.5mol/L，苯胺和過硫酸銨的摩爾比為1∶1；所述步驟(2)中的摻雜酸為鹽酸、硫酸、高氯酸、對甲苯磺酸、樟腦磺酸或十二烷基苯磺酸，其濃度為0.1～0.3mol/L；

所述步驟(3)中的酸溶液為鹽酸或硫酸。

有益效果

本發明通過化學氧化吸附聚合的方法制備聚苯胺/尼龍導電復合織物，結合染整常用的浸軋工藝，不僅縮短了反應時間，使聚苯胺快速進入尼龍纖維內部，提高了復合織物的電導率，而且成本較低，對環境污染較小；制得的復合導電織物電導率可達10^-5～10^-4S/cm，強力變化不大，且具有良好的阻燃性、拒水性、抗菌性、抗靜電和電磁屏蔽功能。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

一種層層自組裝聚苯胺/尼龍復合導電織物的制備方法，首先將尼龍織物用20g/L的聚苯乙烯磺酸鈉進行處理，二浸二軋，浸漬時間為10min，軋余率70％，60℃烘干；然后將處理過的棉布浸入苯胺濃度為0.1mol/L，過硫酸銨濃度為0.1mol/L，對甲苯磺酸濃度為0.2mol/L的混合溶液，不停攪拌，反應20min后取出，充分洗滌后烘干；最后在1mol/L的鹽酸溶液中進行二次摻雜30min，洗滌烘干后即得聚苯胺/尼龍復合導電織物，其導電率為1.7×10^-5S/cm。

實施例2