[发明专利]一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法

说明书

本发明属于聚乙烯纤维技术领域，具体是涉及一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤，将超高分子量聚乙烯纤维进行超声清洗，然后对清洗完后的超高分子量聚乙烯纤维进行等离子体预处理，然后将预处理后的超高分子量聚乙烯纤维和苯胺单体混合，挤压或剥离，得到吸附有苯胺单体的超高分子量聚乙烯纤维；然后将吸附有苯胺单体的超高分子量聚乙烯纤维至于反应溶液中，反应后，取出，清洗，干燥，得到导电超高分子量聚乙烯纤维；所述反应溶液为甲醛溶液、表面活性剂溶液、过硫酸盐溶液和无机酸溶液的混合物；本发明有效提高其导电性能。

技术领域

本发明属于聚乙烯纤维技术领域，具体是涉及一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法。

背景技术

UHMWPE纤维极易在加工和使用过程中积累静电，带来各种不便甚至产生各种问题，而且在防静电、电磁屏蔽、电器工程以及其他一些领域内的应用受到很大限制。近来随着应用范围的扩大及潜在应用的不断挖掘，市场对UHMWPE纤维提出了导电的要求。

使纤维进行导电化是一项重要的研究工作，目前利用高分子导电材料制备导电纤维的方法主要有两种：一为采用高分子材料直接进行纺丝，一般采用湿法纺丝，以聚苯胺为例，将聚苯胺溶于特定的溶剂中配成浓溶液，在一定的凝固浴中拉伸成形；另外则可采用后处理法赋予普通纤维导电性能，如苯胺在纤维表面的聚合或通过涂覆法将聚苯胺溶液涂覆于纤维表面，使纤维表面形成一层聚苯胺导电层。

超高分子量聚乙烯/聚苯胺导电纤维制备及性能研究，洪剑寒，苏州大学博士学位论文，公开了一种超高分子量聚乙烯/聚苯胺导电纤维，其先将超高分子量聚乙烯进行等离子体预处理，然后和苯胺单体混合，以过硫酸铵为氧化剂，盐酸为掺杂酸进行原位聚合，得到。但是其电导率只能到0.2S/cm，导电能力并不十分突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，有效提高其导电性能。

本发明的内容包括一种导电超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤，

将超高分子量聚乙烯纤维进行超声清洗，然后对清洗完后的超高分子量聚乙烯纤维进行等离子体(氧气等离子体)预处理，然后将预处理后的超高分子量聚乙烯纤维和苯胺单体混合，挤压或剥离，得到吸附有苯胺单体的超高分子量聚乙烯纤维；然后将吸附有苯胺单体的超高分子量聚乙烯纤维至于反应溶液中，反应后，取出，清洗，干燥，得到导电超高分子量聚乙烯纤维；所述反应溶液为甲醛溶液、表面活性剂溶液、过硫酸盐溶液和无机酸溶液的混合物，甲醛溶液、表面活性剂溶液、过硫酸盐溶液和无机酸溶液的重量比为0.4-0.5：0.7-0.8:1-1.1:0.4-0.5，甲醛溶液的重量浓度为10-13％，表面活性剂溶液的重量浓度为10-13％，过硫酸盐溶液的浓度为14-16g/L，无机酸溶液的浓度为0.5-0.7mol/L。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，过硫酸盐为过硫酸胺，无机酸为盐酸。

优选的，甲醛溶液、十二烷基硫酸钠溶液、过硫酸盐溶液和盐酸溶液的重量比为0.5：0.8:1:0.4，甲醛溶液的重量浓度为12％，十二烷基硫酸钠溶液的重量浓度为12％，过硫酸胺溶液的浓度为15g/L，盐酸溶液的重量浓度为0.6mol/L。

优选的，超高分子量聚乙烯纤维进行超声清洗的功率为800-1000W，温度为45-55℃，清洗液为烷基磺酸钠或脂肪醇醚硫酸钠溶液(如十二烷基磺酸钠)，清洗液的浓度为1-3％。

优选的，等离子体预处理的反应功率为300-500W，压强为30-35Pa。

优选的，超高分子量聚乙烯纤维和苯胺单体的重量比为1:0.9-1.1。

优选的，苯胺单体的温度为30-40℃。

优选的，苯胺单体和反应溶液的重量体积比为1g：90-100ml。