聚酯基淺色導(dǎo)電母粒的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 11:59
目前,導(dǎo)電纖維多以炭黑材料為導(dǎo)電填料,雖然其導(dǎo)電效果良好,但所制備的導(dǎo)電纖維多為灰黑色,從而影響紡織品的外觀,使其應(yīng)用范圍受到一定的限制。淺色系導(dǎo)電纖維是指外觀呈淺色或白色的導(dǎo)電纖維,但由于淺色系導(dǎo)電纖維多以經(jīng)金屬氧化物摻雜的半導(dǎo)體為導(dǎo)電填料,其與炭黑材料相比導(dǎo)電性能相對(duì)較弱,因此添加量較大,開(kāi)發(fā)難度大。目前其制備技術(shù)主要由少數(shù)幾家國(guó)外大公司掌握,我國(guó)淺色導(dǎo)電纖維主要依靠進(jìn)口,而開(kāi)發(fā)加工性能和導(dǎo)電性能較好的淺色導(dǎo)電母粒是制備高品質(zhì)淺色系導(dǎo)電纖維的關(guān)鍵。為此本課題以聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)為基體樹脂,以金屬氧化物摻雜的TiO2(以下簡(jiǎn)稱為導(dǎo)電TiO2)作為導(dǎo)電填料,采用雙螺桿擠出機(jī)制備淺色系TiO2/PBT導(dǎo)電母粒,并對(duì)制得的導(dǎo)電母粒進(jìn)行系統(tǒng)的性能表征。首先采用激光粒度、FT-IR、EDS、XRD、SEM等分析方式,對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的導(dǎo)電TiO2與未處理的導(dǎo)電TiO2進(jìn)行性能測(cè)試與表征。結(jié)果表明,未處理的導(dǎo)電TiO2粒徑分布范圍為50~250 nm,經(jīng)過(guò)物理分散、化學(xué)分散以及分散劑分散處理的導(dǎo)電TiO2平均粒徑的比例分別為11.30wt%、9.88 wt%、12.42wt%。對(duì)于分散劑...
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2四探針測(cè)量導(dǎo)電Ti〇2電阻率示意圖??2.4結(jié)果與討論??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?聚酯基淺色導(dǎo)電母粒的制備及性能研究??經(jīng)過(guò)物理分散的導(dǎo)電Ti02粒徑分布曲線更為尖銳且分布寬度變窄,兩條曲線中??導(dǎo)電TiCh的平均粒徑為110?nm,但平均粒徑的比例由9.86?wt%提高至11.30?wt%,??同時(shí)曲線(a)的粒徑均勻度為2.84,曲線(b)的指數(shù)降低至0.684。說(shuō)明通過(guò)機(jī)械球??磨、振蕩等物理方式,在外界剪切力或撞擊力等機(jī)械能的作用下,可以使部分團(tuán)??聚的導(dǎo)電Ti02顆粒得以分散、細(xì)化,提高了分散性。??12%?-I?!?:?:???一?一??^一?(b|)11.30%??|9%-.—條考—…|?…….??卜--??〇%-』 ̄^?!?1???〇?HOnm?250?500?750?1000??Size(d.nm)??(a)未處理;(b)ff磨分散??圖2.3不同方法處理后導(dǎo)電Ti02的粒徑分布??2.4.2化學(xué)分散??2.4.2.1元素分析??圖2.4中(a)、(b)曲線分別是未處理的導(dǎo)電TiCb和經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理的導(dǎo)??電TiCb的EDS譜圖。從圖2.4(a)中可以清晰的看到Ti、0、Sn、Sb四種元素的??存在,證明了所用導(dǎo)電Ti02含錫、銻、鈦等元素。經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面接枝后,從??圖2.4(b)中可觀測(cè)到出現(xiàn)了?Si元素。為了探討硅烷偶聯(lián)劑是否己經(jīng)接枝到Ti02??的表面并穩(wěn)定存在,為此又對(duì)改性前后的導(dǎo)電Ti02進(jìn)行了紅外光譜測(cè)試。??15??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?聚酯基淺色導(dǎo)電母粒的制備及性能研究??rmrm??Ti??Sn?Sb?Tij?Sn?Sb??JU?〇?ATi?JU?5!????L-j???,???1???"ii?1?■?t?1???■???J???????'?1?'?''??0?1?2?3?4?5?6?0?1?2?3?4?5?6??keV?keV??⑷未處理導(dǎo)電Ti02?;(b)表面接枝改性后導(dǎo)電Ti02??圖2.4導(dǎo)電Ti02表面接枝改性前后的EDS譜圖??2A2.2紅外光譜(FTIR)分析??圖2.5為硅烷偶聯(lián)劑改性前后的導(dǎo)電Ti02紅外光譜圖,可以觀察到改性后的??導(dǎo)電Ti〇2紅外光譜圖中峰形產(chǎn)生了明顯變化。從圖2.5(a)可觀察到,在3400?cnT1??和1635?cm-1處出現(xiàn)Ti〇2表面羥基(-0H)的伸縮振動(dòng)吸收峰,在2940?cm-1左右附??近出現(xiàn)新峰,是因?yàn)榻又ε悸?lián)劑所帶的亞甲基(C-H)伸縮振動(dòng)吸收帶的結(jié)果。同??時(shí)在1106?cm-1處出現(xiàn)Si-0-Si鍵吸收峰,表明硅烷偶聯(lián)劑成功的接枝在納米二??氧化鈦顆粒上[68]。940-910?cm-1是Ti-0-Si的伸縮振動(dòng)峰,因此在910?cm-1附近??出現(xiàn)的吸收峰說(shuō)明硅烷偶聯(lián)劑己經(jīng)和導(dǎo)電Ti02發(fā)生了反應(yīng)[69—?]。為了探討偶聯(lián)??劑是否對(duì)Ti02晶型產(chǎn)生了影響,為此又對(duì)改性后的導(dǎo)電Ti02進(jìn)行了?XRD測(cè)試。??匕?2150cp?^?S,**^VN912cm"1??I?-?/^:110i¥??1??^?3400cm,1-12933cm-1?U?^??I?I?I?I?I?l?■?■?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米ITO粉體的團(tuán)聚與分散分析[J]. 楊揚(yáng),傅清波,謝夢(mèng). 新材料產(chǎn)業(yè). 2019(08)
[2]新型建筑材料的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 黨楠茜. 山西建筑. 2019(13)
[3]碳材料/橡膠導(dǎo)電復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李楊,李德明,楊茗皓. 橡膠科技. 2019(07)
[4]碳系導(dǎo)電填料的導(dǎo)電橡膠研究進(jìn)展[J]. 王婷,陳宏,秦鍇,姜云平,于淼. 橡膠工業(yè). 2019(06)
[5]MWCNT/PET復(fù)合纖維的制備及性能[J]. 趙永男,馬少鋒,李和玉,高海燕. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]聚丙烯/滑石粉復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 楊秀琴,宋子豪,陳蘭芳,黎國(guó)龍,虞文杰,侯皓議,黃淑芳,盧曉龍. 塑料科技. 2019(05)
[7]炭黑表面修飾及其對(duì)硅橡膠性能的影響[J]. 劉小艷,朱巍,李潤(rùn)源,張寅. 彈性體. 2019(01)
[8]導(dǎo)電紡織品的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 翟婭茹,沈蘭萍. 棉紡織技術(shù). 2019(02)
[9]碳纖維/天然橡膠復(fù)合材料的性能研究[J]. 汪傳生,張魯琦,邊慧光,李海濤. 橡膠工業(yè). 2018(11)
[10]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯改性研究進(jìn)展[J]. 白楨慧,蘇婷婷,李萍,王戰(zhàn)勇. 化工新型材料. 2018(09)
碩士論文
[1]碳納米管改性熱塑性抗靜電復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 常藝.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]滌/錦三葉形復(fù)合纖維的制備及組件研制[D]. 江磊.東華大學(xué) 2015
[3]炭黑填充尼龍6導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 胡娟.北京化工大學(xué) 2013
[4]碳納米管/尼龍6復(fù)合材料纖維的性能研究[D]. 遲雪.大連理工大學(xué) 2012
[5]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學(xué) 2012
[6]導(dǎo)電性納米顆粒的分散與應(yīng)用[D]. 徐秀娟.華東理工大學(xué) 2011
[7]改性納米粒子/水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 余貴菊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[8]滑石粉等的表面改性及其填充PP的研究[D]. 田春香.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3392055
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2四探針測(cè)量導(dǎo)電Ti〇2電阻率示意圖??2.4結(jié)果與討論??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?聚酯基淺色導(dǎo)電母粒的制備及性能研究??經(jīng)過(guò)物理分散的導(dǎo)電Ti02粒徑分布曲線更為尖銳且分布寬度變窄,兩條曲線中??導(dǎo)電TiCh的平均粒徑為110?nm,但平均粒徑的比例由9.86?wt%提高至11.30?wt%,??同時(shí)曲線(a)的粒徑均勻度為2.84,曲線(b)的指數(shù)降低至0.684。說(shuō)明通過(guò)機(jī)械球??磨、振蕩等物理方式,在外界剪切力或撞擊力等機(jī)械能的作用下,可以使部分團(tuán)??聚的導(dǎo)電Ti02顆粒得以分散、細(xì)化,提高了分散性。??12%?-I?!?:?:???一?一??^一?(b|)11.30%??|9%-.—條考—…|?…….??卜--??〇%-』 ̄^?!?1???〇?HOnm?250?500?750?1000??Size(d.nm)??(a)未處理;(b)ff磨分散??圖2.3不同方法處理后導(dǎo)電Ti02的粒徑分布??2.4.2化學(xué)分散??2.4.2.1元素分析??圖2.4中(a)、(b)曲線分別是未處理的導(dǎo)電TiCb和經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理的導(dǎo)??電TiCb的EDS譜圖。從圖2.4(a)中可以清晰的看到Ti、0、Sn、Sb四種元素的??存在,證明了所用導(dǎo)電Ti02含錫、銻、鈦等元素。經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑表面接枝后,從??圖2.4(b)中可觀測(cè)到出現(xiàn)了?Si元素。為了探討硅烷偶聯(lián)劑是否己經(jīng)接枝到Ti02??的表面并穩(wěn)定存在,為此又對(duì)改性前后的導(dǎo)電Ti02進(jìn)行了紅外光譜測(cè)試。??15??
浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?聚酯基淺色導(dǎo)電母粒的制備及性能研究??rmrm??Ti??Sn?Sb?Tij?Sn?Sb??JU?〇?ATi?JU?5!????L-j???,???1???"ii?1?■?t?1???■???J???????'?1?'?''??0?1?2?3?4?5?6?0?1?2?3?4?5?6??keV?keV??⑷未處理導(dǎo)電Ti02?;(b)表面接枝改性后導(dǎo)電Ti02??圖2.4導(dǎo)電Ti02表面接枝改性前后的EDS譜圖??2A2.2紅外光譜(FTIR)分析??圖2.5為硅烷偶聯(lián)劑改性前后的導(dǎo)電Ti02紅外光譜圖,可以觀察到改性后的??導(dǎo)電Ti〇2紅外光譜圖中峰形產(chǎn)生了明顯變化。從圖2.5(a)可觀察到,在3400?cnT1??和1635?cm-1處出現(xiàn)Ti〇2表面羥基(-0H)的伸縮振動(dòng)吸收峰,在2940?cm-1左右附??近出現(xiàn)新峰,是因?yàn)榻又ε悸?lián)劑所帶的亞甲基(C-H)伸縮振動(dòng)吸收帶的結(jié)果。同??時(shí)在1106?cm-1處出現(xiàn)Si-0-Si鍵吸收峰,表明硅烷偶聯(lián)劑成功的接枝在納米二??氧化鈦顆粒上[68]。940-910?cm-1是Ti-0-Si的伸縮振動(dòng)峰,因此在910?cm-1附近??出現(xiàn)的吸收峰說(shuō)明硅烷偶聯(lián)劑己經(jīng)和導(dǎo)電Ti02發(fā)生了反應(yīng)[69—?]。為了探討偶聯(lián)??劑是否對(duì)Ti02晶型產(chǎn)生了影響,為此又對(duì)改性后的導(dǎo)電Ti02進(jìn)行了?XRD測(cè)試。??匕?2150cp?^?S,**^VN912cm"1??I?-?/^:110i¥??1??^?3400cm,1-12933cm-1?U?^??I?I?I?I?I?l?■?■?
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期刊論文
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[3]碳材料/橡膠導(dǎo)電復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李楊,李德明,楊茗皓. 橡膠科技. 2019(07)
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[6]聚丙烯/滑石粉復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 楊秀琴,宋子豪,陳蘭芳,黎國(guó)龍,虞文杰,侯皓議,黃淑芳,盧曉龍. 塑料科技. 2019(05)
[7]炭黑表面修飾及其對(duì)硅橡膠性能的影響[J]. 劉小艷,朱巍,李潤(rùn)源,張寅. 彈性體. 2019(01)
[8]導(dǎo)電紡織品的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 翟婭茹,沈蘭萍. 棉紡織技術(shù). 2019(02)
[9]碳纖維/天然橡膠復(fù)合材料的性能研究[J]. 汪傳生,張魯琦,邊慧光,李海濤. 橡膠工業(yè). 2018(11)
[10]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯改性研究進(jìn)展[J]. 白楨慧,蘇婷婷,李萍,王戰(zhàn)勇. 化工新型材料. 2018(09)
碩士論文
[1]碳納米管改性熱塑性抗靜電復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 常藝.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]滌/錦三葉形復(fù)合纖維的制備及組件研制[D]. 江磊.東華大學(xué) 2015
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[4]碳納米管/尼龍6復(fù)合材料纖維的性能研究[D]. 遲雪.大連理工大學(xué) 2012
[5]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學(xué) 2012
[6]導(dǎo)電性納米顆粒的分散與應(yīng)用[D]. 徐秀娟.華東理工大學(xué) 2011
[7]改性納米粒子/水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 余貴菊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[8]滑石粉等的表面改性及其填充PP的研究[D]. 田春香.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3392055
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