專利名稱：一種原位聚合制備尼龍/pedot復合導電織物的方法
技術領域：
本發明屬于復合導電織物的制備領域，特別涉及一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法。
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。導電聚合物聚3，4_乙撐二氧噻吩(簡稱PED0T)，由于具有高的電導率，較好的環境穩定性和薄膜透明性而受到廣泛的關注，并在抗靜電涂層、光電二極管、傳感器等方面也表現出了廣闊的應用前景，但由于PEDOT的不溶、不熔使其加工處理困難，從而限制了其商 業應用。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，進而提高導電性能。尼龍是典型的極性結晶性高分子聚合物。在大分子主鏈重復單元中，含有極性基團酰胺鍵(-C0NH-)。在中性溶液中，尼龍以兩性離子結構(+NH3-Iiylon-COO-)存在。酸性條件下，羧酸離子質子化，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。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，該方法結合染整常用的浸潰工藝，使PEDOT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。本發明的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，包括(I)將尼龍織物用酸溶液進行預處理，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，反應溫度為30-90°C，反應時間l_20h，反應結束后，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復合導電織物方阻為O. 20 2 · 75ΚΩ/ 口。有益.效果本發明通過原位聚合法制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，該方法結合染整常用的浸軋工藝，使PEDOT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。反應溫度為70°C，反應時間10h。反應結束后，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復合導電織物。導電織物方阻為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。反應溫度為70°C，反應時間15h。反應結束后，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復合導電織物。導電織物方阻為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。反應溫度為60°C，反應時間10h。反應結束后，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復合導電織物。導電織物方阻為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。反應溫度為70°C，反應時間8h。反應結束后，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復合導電織物。導電織物方阻為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。反應溫度為70°C，反應時間10h。反應結束后，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復合導電織物。導電織物方阻為O. 99K Ω / 口。
權利要求
1.一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，包括 (1)將尼龍織物用酸溶液進行預處理，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，反應溫度為30-90°C，反應時間為l_20h，反應結束后，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.根據權利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，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.根據權利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，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.根據權利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，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.根據權利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中的烘干溫度為40-60°C。
6.根據權利要求I所述的一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，其特征在于所述步驟(2)中所得的尼龍/PEDOT復合導電織物方阻為O. 20 2. 75ΚΩ/ 口。
全文摘要
本發明涉及一種原位聚合制備尼龍/PEDOT復合導電織物的方法，包括(1)將尼龍織物用酸溶液進行預處理，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，反應溫度30-90℃，反應時間1-20h，反應結束后，取出織物，洗滌、烘干，即得。本發明方法結合染整常用的浸軋工藝，使PEDOT快速進入尼龍纖維內部，縮短了反應時間，環境污染較小；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。
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 優先權日2012年8月23日
發明者李戎, 何勁松, 文鳳, 劉瑜, 顧峰 申請人:東華大學