聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電織物的制備及電熱性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 23:00
隨著科技水平和人們生活質(zhì)量的關(guān)注度不斷提高,紡織品的作用和功能將要替代傳統(tǒng)的遮羞蔽體、保暖美化的思想,正在逐步演變?yōu)楣δ芑椭悄芑膹?fù)合織物,而導(dǎo)電織物是制備功能性紡織品的重要組成部分。因此,開發(fā)具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的復(fù)合織物即可以加快推動(dòng)紡織品智能化進(jìn)程的步伐,也在不斷促進(jìn)紡織產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。本課題采用聚吡咯作為導(dǎo)電功能項(xiàng),碳納米管作為協(xié)同導(dǎo)電劑,利用濕法成型、化學(xué)聚合的方法對(duì)織物進(jìn)行表面改性,從而賦予原始織物優(yōu)良的導(dǎo)電性能。主要研究內(nèi)容分為三個(gè)方面:(1)以織物為基體,以吡咯為單體,以三氯化鐵為氧化劑,通過簡(jiǎn)單的原位氧化聚合,使纖維表面以及纖維與纖維之間均勻附著聚吡咯顆粒,制備了聚吡咯/棉導(dǎo)電復(fù)合織物。所制備的聚吡咯/棉復(fù)合導(dǎo)電織物表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能,拉伸強(qiáng)度能達(dá)到58 MPa,還具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,其中聚吡咯/棉織物表面電阻最低是7.9?·sq-1,最重要的是,還被賦予良好的電熱性能,在施加5 V電壓后,聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電織物的表面溫度最高可升至168.3℃,溫度在觀察時(shí)間3 min內(nèi)保持穩(wěn)定,電加熱效果良好。(2)采用聚氨酯作為柔性基體的原材料,殼聚糖作為致孔劑...
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電加熱測(cè)量裝置示意圖
探中保護(hù)金屬免受腐蝕,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。LV等人[50]簡(jiǎn)單的一步法將聚吡咯分別聚合到棉、毛、絲和滌織物上,其顯示了很高的導(dǎo)電性(10sq-1),聚吡咯涂層的高導(dǎo)電性為紡織電極提供了良好的導(dǎo)電性能電加熱特性。聚吡咯涂層織物電極(針織棉)在1mAcm-2處,最高的比電容為4848mFcm-2,循環(huán)良好穩(wěn)定性和極佳的靈活性。聚吡咯涂層織物作為儲(chǔ)能元件和加熱元件在智能紡織品的應(yīng)用上提供了更大的發(fā)展空間。因此,將聚吡咯作為導(dǎo)電織物的涂層聚合物更加有利于對(duì)織物的改進(jìn)和推廣。1.3電加熱元件常用的制備方法及表征手段圖1.2(a)用涂層法制備透明、可熔性AgNW薄膜的工藝原理圖(b)帶有AgNW網(wǎng)絡(luò)的薄膜加熱器的布局示意圖以及(c)基于AgNW薄膜加熱器(50mm×75mm)不同表面電阻率的和施加不同電壓下溫度隨時(shí)間變化曲線圖
[57]通過由FeCl3引發(fā)的吡咯單體原位聚合,在棉纖維上沉積了聚吡咯(PPy),所制備的針織物表面涂覆導(dǎo)電的PPy,其電導(dǎo)率為303sq-1。一個(gè)由導(dǎo)電針織面料制成的可穿戴式加熱器,安裝在木偶的腰部,當(dāng)施加7V電壓時(shí),加熱器的溫度提升到42.8℃。由于人體的安全電壓為36V,所以PPy涂層棉織物是非常安全的在充當(dāng)可穿戴加熱器,在寒冷的環(huán)境中溫暖人體同時(shí),由于低壓下的焦耳熱效應(yīng),PPy-棉針織物也可以起到可穿戴加熱器的作用。因此,可拉伸針織物與導(dǎo)電聚吡咯的結(jié)合為多功能可穿戴電子設(shè)備提供了一種低成本、高效率的解決方案。圖1.3PPy/針織物制備示意圖(a),PPy/棉針織物在不同電壓作用下的溫度分布曲線(b),施加電壓為7V時(shí)可穿戴式PPy棉加熱器的b照片和紅外圖像(c)
本文編號(hào):3062084
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電加熱測(cè)量裝置示意圖
探中保護(hù)金屬免受腐蝕,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。LV等人[50]簡(jiǎn)單的一步法將聚吡咯分別聚合到棉、毛、絲和滌織物上,其顯示了很高的導(dǎo)電性(10sq-1),聚吡咯涂層的高導(dǎo)電性為紡織電極提供了良好的導(dǎo)電性能電加熱特性。聚吡咯涂層織物電極(針織棉)在1mAcm-2處,最高的比電容為4848mFcm-2,循環(huán)良好穩(wěn)定性和極佳的靈活性。聚吡咯涂層織物作為儲(chǔ)能元件和加熱元件在智能紡織品的應(yīng)用上提供了更大的發(fā)展空間。因此,將聚吡咯作為導(dǎo)電織物的涂層聚合物更加有利于對(duì)織物的改進(jìn)和推廣。1.3電加熱元件常用的制備方法及表征手段圖1.2(a)用涂層法制備透明、可熔性AgNW薄膜的工藝原理圖(b)帶有AgNW網(wǎng)絡(luò)的薄膜加熱器的布局示意圖以及(c)基于AgNW薄膜加熱器(50mm×75mm)不同表面電阻率的和施加不同電壓下溫度隨時(shí)間變化曲線圖
[57]通過由FeCl3引發(fā)的吡咯單體原位聚合,在棉纖維上沉積了聚吡咯(PPy),所制備的針織物表面涂覆導(dǎo)電的PPy,其電導(dǎo)率為303sq-1。一個(gè)由導(dǎo)電針織面料制成的可穿戴式加熱器,安裝在木偶的腰部,當(dāng)施加7V電壓時(shí),加熱器的溫度提升到42.8℃。由于人體的安全電壓為36V,所以PPy涂層棉織物是非常安全的在充當(dāng)可穿戴加熱器,在寒冷的環(huán)境中溫暖人體同時(shí),由于低壓下的焦耳熱效應(yīng),PPy-棉針織物也可以起到可穿戴加熱器的作用。因此,可拉伸針織物與導(dǎo)電聚吡咯的結(jié)合為多功能可穿戴電子設(shè)備提供了一種低成本、高效率的解決方案。圖1.3PPy/針織物制備示意圖(a),PPy/棉針織物在不同電壓作用下的溫度分布曲線(b),施加電壓為7V時(shí)可穿戴式PPy棉加熱器的b照片和紅外圖像(c)
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