專利名稱：一種原位聚合制備尼龍/pedot復(fù)合導(dǎo)電織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合導(dǎo)電織物的制備領(lǐng)域，特別涉及一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電高分子材料因獨特的化學(xué)和電化學(xué)性能，在導(dǎo)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(shù)等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。導(dǎo)電聚合物聚3，4_乙撐二氧噻吩(簡稱PED0T)，由于具有高的電導(dǎo)率，較好的環(huán)境穩(wěn)定性和薄膜透明性而受到廣泛的關(guān)注，并在抗靜電涂層、光電二極管、傳感器等方面也表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景，但由于PEDOT的不溶、不熔使其加工處理困難，從而限制了其商 業(yè)應(yīng)用。聚苯乙烯磺酸(PSS)作為摻雜劑引入PEDOT從而使噻吩上的硫與摻雜劑連接，由于親水性官能團的作用，使PEDOT長鏈能較舒展的打開，使得PEDOT可以與PSS通過一定比例的混合而溶于水，形成均一分散的PED0T:PSS水溶液，同時改變了 PEDOT的價態(tài)，進而提高導(dǎo)電性能。尼龍是典型的極性結(jié)晶性高分子聚合物。在大分子主鏈重復(fù)單元中，含有極性基團酰胺鍵(-C0NH-)。在中性溶液中，尼龍以兩性離子結(jié)構(gòu)(+NH3-Iiylon-COO-)存在。酸性條件下，羧酸離子質(zhì)子化，尼龍纖維以端胺基形式存在，極性增大，尼龍可以很好地吸附PED0T-PSS。以紡織品作為基底材料，利用“現(xiàn)場”吸附聚合法，將導(dǎo)電高分子作為導(dǎo)電覆蓋層吸附于基質(zhì)纖維表面可使其具備導(dǎo)電性。通過該方法制取的纖維既具有導(dǎo)電性能，又具有基體纖維的物理機械性能，在智能紡織品領(lǐng)域取得了很大的進展，廣泛應(yīng)用于紡織品化學(xué)傳感、生物修復(fù)材料、電磁屏蔽材料等方面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，該方法結(jié)合染整常用的浸潰工藝，使PEDOT快速進入尼龍纖維內(nèi)部，提高了復(fù)合織物的電導(dǎo)率，而且成本較低，對環(huán)境的污染較??；制得的復(fù)合導(dǎo)電織物方阻為O. 20 2. 75ΚΩ/ □，強力變化不大，且具有良好的抗靜電和電磁屏蔽功能。本發(fā)明的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，包括(I)將尼龍織物用酸溶液進行預(yù)處理，二浸二軋，浸潰時間為5 15min，軋余率60% 90% ；(2)將上述尼龍織物浸入含氯化鐵、聚苯乙烯磺酸鈉和3，4-乙撐二氧噻吩EDOT的混合溶液中，反應(yīng)溫度為30-90°C，反應(yīng)時間l_20h，反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，洗滌、烘干，SP得；其中氯化鐵的濃度為O. 05mol/L-0. 3mol/L，聚苯乙烯磺酸鈉濃度為5_30g/L，EDOT和氯化鐵的摩爾比為1:2。
所述步驟(I)中的酸溶液為pH值3-4的醋酸、鹽酸或硫酸。所述步驟(2)中的聚苯乙烯磺酸鈉平均分子量5000-60000。所述步驟(2)中的織物洗滌具體為先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色。所述步驟(2)中的烘干溫度為40_60°C。所述步驟(2)中所得的尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物方阻為O. 20 2 · 75ΚΩ/ 口。有益.效果本發(fā)明通過原位聚合法制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，該方法結(jié)合染整常用的浸軋工藝，使PEDOT快速進入尼龍纖維內(nèi)部，提高了復(fù)合織物的電導(dǎo)率，而且成本較低，對環(huán)境的污染較?。恢频玫膹?fù)合導(dǎo)電織物方阻可達O. 20 2. 75ΚΩ/□，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。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)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(quán)利要求書所限定的范圍。實施例I首先將尼龍織物用pH=4的鹽酸溶液進行處理，二浸二軋，浸潰時間為lOmin，軋余率70% ;然后將處理過的尼龍織物浸入EDOT濃度為O. lmol/L,氯化鐵濃度為O. 2mol/L,20g/L聚苯乙烯磺酸鈉溶液中。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時間10h。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物。先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色，60°C烘干，SP得尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物。導(dǎo)電織物方阻為O. 20K Ω / 口。實施例2首先將尼龍織物用pH=4的鹽酸溶液進行處理，二浸二軋，浸潰時間為5min，軋余率70% ;然后將處理過的尼龍織物浸入EDOT濃度為O. lmol/L,氯化鐵濃度為O. 2mol/L,15g/L聚苯乙烯磺酸鈉溶液中。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時間15h。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物。先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色，60°C烘干，SP得尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物。導(dǎo)電織物方阻為I. 89K Ω / 口。實施例3首先將尼龍織物用pH=4的鹽酸溶液進行處理，二浸二軋，浸潰時間為lOmin，軋余率70% ;然后將處理過的尼龍織物浸入EDOT濃度為0. lmol/L,氯化鐵濃度為0. 2mol/L,20g/L聚苯乙烯磺酸鈉溶液中。反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)時間10h。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物。先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色，60°C烘干，SP得尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物。導(dǎo)電織物方阻為2. 75K Ω / 口。實施例4首先將尼龍織物用pH=4的鹽酸溶液進行處理，二浸二軋，浸潰時間為5min，軋余率70% ;然后將處理過的尼龍織物浸入EDOT濃度為0. lmol/L,氯化鐵濃度為0. 2mol/L,10g/L聚苯乙烯磺酸鈉溶液中。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時間8h。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物。先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色，60°C烘干，即得尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物。導(dǎo)電織物方阻為I. 35K Ω / 口。
實施例5首先將尼龍織物用pH=4的鹽酸溶液進行處理，二浸二軋，浸潰時間為5min，軋余率70% ;然后將處理過的尼龍織物浸入EDOT濃度為O. 20mol/L,氯化鐵濃度為O. 40mol/L,10g/L聚苯乙烯磺酸鈉溶液中。反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時間10h。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物。先用去離子水洗去表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色，60°C烘干，SP得尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物。導(dǎo)電織物方阻為O. 99K Ω / 口。
權(quán)利要求
1.一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，包括 (1)將尼龍織物用酸溶液進行預(yù)處理，二浸二軋，浸潰時間為5 15min，軋余率為60% 90% ； (2)將上述尼龍織物浸入含氯化鐵、聚苯乙烯磺酸鈉和3，4-乙撐二氧噻吩EDOT的混合溶液中，反應(yīng)溫度為30-90°C，反應(yīng)時間為l_20h，反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，洗滌、烘干，即得；其中氯化鐵的濃度為O. 05mol/L-0. 3mol/L，聚苯乙烯磺酸鈉的濃度為5_30g/L，EDOT和氯化鐵的摩爾比為1:2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，其特征在于所述步驟(I)中的酸溶液為pH值3-4的醋酸、鹽酸或硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中的聚苯乙烯磺酸鈉的平均分子量為5000-60000。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中織物洗滌具體為先用去離子水洗去織物表面的附著物，再用無水乙醇浸泡洗滌織物至洗滌液無色。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中的烘干溫度為40-60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中所得的尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物方阻為O. 20 2. 75ΚΩ/ 口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，包括(1)將尼龍織物用酸溶液進行預(yù)處理，二浸二軋，浸漬時間為5～15min，軋余率60%～90%；(2)將上述尼龍織物浸入含氯化鐵、聚苯乙烯磺酸鈉和3,4-乙撐二氧噻吩EDOT的混合溶液中，反應(yīng)溫度30-90℃，反應(yīng)時間1-20h，反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，洗滌、烘干，即得。本發(fā)明方法結(jié)合染整常用的浸軋工藝，使PEDOT快速進入尼龍纖維內(nèi)部，縮短了反應(yīng)時間，環(huán)境污染較??；應(yīng)用于紡織品化學(xué)傳感、生物修復(fù)材料、電磁屏蔽材料等方面。
文檔編號D06M15/63GK102808327SQ201210303170
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者李戎, 何勁松, 文鳳, 劉瑜, 顧峰 申請人:東華大學(xué)