[发明专利]一种导电复合纤维材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电复合纤维材料及其制备方法。

背景技术

复合纤维（英文名称compositefiber）是多组分纤维（英文名称multicomponentfibers）的一种，是针对人造纤维品种的术语。在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物纤维，这种纤维称复合纤维，它是20世纪60年代发展起来的物理改性纤维。利用复合纤维制造技术可以获得兼有两种聚合物特性的双组分纤维。有并列型、皮芯型、海岛型等复合纤维，纤维截面有圆形和异形。纤维具有三维立体卷曲、高蓬松性和覆盖性，良好的导电性、抗静电性和阻燃性。复合纤维需要采用特殊结构的复合纺丝机纺丝。主要用于毛线、毛毯、毛织物、保暖絮绒填充料、丝绸织物、非织造布、医疗卫生用品和特殊工作服等。

导电纤维是通过电子传导和电晕放电而消除静电的功能性纤维，由于导电纤维比电阻值远低于普通纤维，同时电荷半衰期短，因此，导电纤维在任何情况下都可在极短时间内消除静电。另外，由导电纤维制成的导电织物，还具有优异的导电、电热、屏蔽、吸收电磁波等功能；医疗行业的电热服、电热绷带；航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等方面。

导电复合纤维，是综合导电纤维与其它高性能纤维的复合纤维，对于导电复合纤维，目前国内主要存在如下专利文献：

专利公开号：CN104278360A，公开了一种掺杂石墨烯的导电复合纤维的制备方法，属于复合材料技术领域。包括如下步骤：第1步、按重量份计，将石墨烯10～15份、分散剂2～4份、高分子聚合物100～150份混合搅拌；所述的高分子聚合物是由1,2-聚丁二烯、丙烯酸树脂、氯化聚丙烯、聚丙烯按照任意重量比混合而成；第2步、用双螺杆挤出机将第1步制得的混合物熔融、过滤、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到导电复合纤维。本发明制备得到的掺杂石墨烯的导电复合纤维具有较高的导电率和纤维强度。然而，该专利提供的导电复合纤维，成分组成简单，除导电外，没有其它性能。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种导电复合纤维材料，同时还提供该复合纤维材料的制备方法，所述导电复合纤维除具有优异的导电性能外，还具有较好的抗氧化性能，且纤维强度高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种导电复合纤维材料，其包括如下重量份的化学成分：炭黑15~25份，PET10~15份，聚乙二醇2~5份，分散剂1~5份，导电添加剂10~15份，抗氧剂1~3份，稳定剂1~3份，偶联剂1~5份，增韧剂3~6份。

进一步，其包括如下重量份的化学成分：炭黑15~20份，PET10~13份，聚乙二醇2~4份，分散剂1~3份，导电添加剂10~13份，抗氧剂1~3份，稳定剂1~3份，偶联剂1~4份，增韧剂3~5份。

优选地，其包括如下重量份的化学成分：炭黑16份，PET13份，聚乙二醇3份，分散剂2份，导电添加剂12份，抗氧化剂2份，稳定剂3份，偶联剂4份，增韧剂3份。

另，所述分散剂选自苯酚、对硝基苯酚、水杨酸、苯甲酸、扁桃酸、对甲苯甲酸、对氟苯甲酸、对氯苯甲酸、对氟氯苄、对氟苯乙胺、对氟苯酚、对氟苯乙酸、苯甲酰胺、对硝基苯甲酸、或对苯二甲酸中的一种或几种。

另有，所述偶联剂选自钛酸四异丙酯或正钛酸四丁酯中的一种。

再，抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

再有，所述导电添加剂为石墨烯粉体。

且，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

同时，本发明还提供一种导电复合纤维材料的制备方法，包括如下步骤：按重量配比称取各组分，并分别加入中速混合机中，使一起搅拌20~30min，待混合均匀后出料加入双螺杆挤压机，经螺杆机挤压共混、熔融，再进行纺丝，纺丝的熔体温度控制在150~200℃之间，卷绕速度控制在200~400m/min，热定型温度为80~100℃，即得到所述导电复合纤维材料。

本发明的有益效果在于：

所述导电复合纤维除具有优异的导电性能外，还具有较好的抗氧化性能，且纤维强度高。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。