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导电织物的制备及其性能研究

韩阜益  
【摘要】: 随着科学技术的进步,智能纺织品作为一种新兴的、技术含量高的纺织品,深受人们的广泛关注。其中制备导电型纺织材料成为研制柔性传感器的一个关键性课题,近年来采用各种方法制备导电性纺织品的研究不少,但有关既能保持纺织品柔性特质又能对外界机械刺激做出相应的纺织材料的制备和性能研究却很少。聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物因其很好的导电性能在制备导电型柔性传感器方面受到青睐。然而获得具有良好响应灵敏性和耐久性的导电纺织材料的制备工艺依然处于探索期。 本文的研究工作以氨纶/涤纶机织物为基布,以吡咯为原料,采用化学聚合法,制得具有良好导电性(ρ_s=350-1200Ω)的聚吡咯导电织物。文中讨论了聚吡咯的导电机理、掺杂机理;研究了反应方法、反应条件、后处理工艺的不同对导电织物电学性能的影响,确定实验工艺参数;为了直观、准确的观测导电织物导电性与外力之间的关系,实验通过自组测量体系对导电织物进行测试。 通过实验分析,本课题得到了如下结论: 1.实验以涤纶/氨纶包芯纱纺成的弹力织物为基布,制备聚吡咯复合导电织物; 2.通过前期实验确定了制备导电织物的方法(聚吡咯化学气相沉积法)、工艺流程,确定以三氯化铁为氧化剂、十二烷基苯磺酸钠为掺杂剂;研究发现,氧化剂用量、掺杂剂用量、反应环境对导电织物的电学性能都有较大的影响;同时,导电织物的后处理,对导电织物的电学稳定性能有一定的影响; 3.通过测试发现:制备的导电织物表面比电阻可达到300多欧姆,在空气中放置一段时间后,导电织物的表面比电阻变大; 4.使用自组测试系统,观察导电织物在拉伸状态下表面比电阻的变化。发现随着织物的拉伸,织物的表面比电阻变小,释放拉力后,织物表面比电阻可以恢复。


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