近年來,聚氨酯（PU）材料的導電性能受到了廣泛的關注。由于其優(yōu)異的力學性能、彈性和回彈性能,導電聚氨酯在智能傳感器、體溫防護服、柔性電極、防輻射防靜電服等領域具有廣泛的應用前景。本文以聚氨酯為基體材料,多臂碳納米管（MWCNTs）為導電成分,制備了具有良好導電、發(fā)熱性能的復合膜與纖維。主要研究內容與結果如下:（1）將MWCNTs在PU溶液中分散,制備了MWCNTs/PU復合膜。通過SEM、紅外光譜、TG、DMA、力學性能、流變性能等手段對復合膜進行表征。結果表明:在力學測試結果中,MWCNTs加入量為1%時,伸長率和斷裂強度達到最大,分別提升了6.8%、30.7%。在紅外光譜測試結果中,MWCNTs使得PU中的氫鍵化指數(shù)發(fā)生明顯上升,從0.34上升到0.43;在流變測試結果中,當溫度在20℃⁶5℃之間,非牛頓指數(shù)從0.64升到0.79,結構粘度指數(shù)從8.2降到4.5,可通過提高溫度提升可紡性。（2）通過導電測試、拉伸試驗、應力松弛試驗、循環(huán)拉伸試驗等手段研究導電性能和力傳感性能。結果表明:在電導率測試結果中,MWCNTs含量越高復合膜的導電性能越好,滲濾閾值為2.... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚酰胺纖維與苯胺原位聚合示意圖

具有導電、發(fā)熱功能的碳納米管/聚氨酯復合膜及纖維的制備與性能研究酯的表面形成導電纖維，這種纖維往往具有很多的問題，比如目前對原位聚合條件的研究不夠充分，聚合物的結構會影響纖維自身的性質，再者涂覆材料在纖維表面，并不是滲透到纖維內部，還要考慮聚合物的結合力與耐水洗等問題。事實證明這種方法制備出來的纖維耐水洗性能差，由于脫摻雜行為的存在導致了導電性能并不穩(wěn)定。類似的，據(jù) 2018 年最新報道常青等人將 50dtex的聚氨酯纖維直接浸泡到溶劑中，通過纖維表面溶脹并與碳納米管直接接觸使得纖維表面具有一層碳納米管層如圖 1-5 所示，雖然電導率大大提升到了 3S·m-1左右，但依然沒有解決這種導電纖維不耐水洗的問題。

圖 1-6 納米銀/聚氨酯纖維制備及其掃描電鏡圖[29]Fig.1-6 Preparation of nano-silver/polyurethane fibersand scanning electron microscopy為得到反復受力后電導率穩(wěn)定的導電聚氨酯材料，選擇長徑比較大的填充物將是更好的選擇，Cho[33]用酸處理的碳納米管與聚氨酯混合得到 5 %碳納米管含量的復合膜，電導率為 10-3S cm-1，在 60V 的電壓下溫度升高到 110℃左右。在此基礎上 Hee[34]等人不僅引入-COOH 官能化的碳納米管，還引入殼聚糖在溶劑中混合后再加入聚氨酯，通過濕法紡絲得到的纖維具有良好的力學性能和電學性能圖 1-7 是碳納米管/殼聚糖/聚氨酯纖維的制備過程與形貌。

【參考文獻】：
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本文編號：3324985