[发明专利]一种有机碳黑导电纱线及其制备工艺

摘要

本发明公开了一种有机碳黑导电纱线及其制备工艺，由以下质量份数的原料纤维混纺制备而成：复合导电纤维40～60份、棉纤维20～40份、碳化聚酰亚胺纳米纤维15～25份，所述有机碳黑导电纱线的制备工艺包括：碳化聚酰亚胺纳米纤维的制备、复合导电纤维的制备以及有机碳黑导电纱线的制备。本发明通过超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/聚苯胺(PANI)复合导电纤维、棉纤维以及碳化聚酰亚胺纳米纤维进行复合制备，易于工业化实施从而进行大批量生产，通过本制备工艺过程制得纱线具有良好得热稳定性，断裂强力以及断裂伸长率与未进行碳化处理得纱线相比具有一定程度的提升，制备所得的有机碳黑导电纱线的电导率达0.4～0.6S/cm，与未碳化处理的纱线相比，电导率提高0.1～0.2S/cm。

主权项

1.一种有机碳黑导电纱线及其制备工艺，其特征在于：由以下质量份数的原料纤维混纺制备而成：复合导电纤维40～60份、棉纤维20～40份、碳化聚酰胺酸纳米纤维15～25份，所述有机碳黑导电纱线的制备工艺包括：碳化聚酰胺酸纳米纤维的制备、复合导电纤维的制备以及有机碳黑导电纱线的制备，具体实施步骤如下：步骤一，碳化聚酰胺酸纳米纤维的制备：所述碳化聚酰胺酸纳米纤维为聚酰胺纳米纤维束通过链式管式炉进行亚胺化和易碳化组份低碳化处理得到黑色系聚酰亚胺酸纳米纤维带；步骤二，复合导电纤维的制备：所述复合导电纤维为一定浓度的反应液处理后的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/聚苯胺(PANI)复合导电纤维，所述UHMWPE/PANI复合导电纤维的制备过程包括(1)将经过等离子预处理的UHMWPE纤维置于苯胺单体中2h，使其表面充分吸附苯胺单体，取出后均匀挤压，控制纤维与苯胺单体质量比为1：1；(2)使用过硫酸铵作为氧化剂，盐酸为掺杂酸，配制成氧化剂浓度为20g/L，苯胺单体与反应液的质量体积比为1g：100ml，反应液置于温度为20～25℃的恒温水浴中并以一定的速度振荡，使纤维进行分散，以确保各根纤维表面的苯胺单体均能发生反应，反应时间2h；(3)反应完成之后取出纤维，使用去离子水洗涤数次直至洗涤液清澈透明，将制备得的墨绿色UHMWPE/PANI复合导电纤维自然晾干；步骤三，有机碳黑导电纱线的制备：将步骤一制所得的碳化聚酰胺酸纳米纤维、步骤二所得的复合导电纤维与棉纤维并线后通过加捻装置进行加捻处理后得到有机碳黑导电纱线。