[发明专利]一种聚酰胺导电纤维的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺导电纤维的制造方法,所述聚酰胺导电纤维包括ATO导电粉，超导电炭黑，氧化锌晶须（ZnO），导电性钛酸钾晶须(PTW)等,属于功能纤维制造技术领域。

背景技术

聚酰胺纤维（我国称锦纶），其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘胶纤维的3倍。聚酰胺纤维的耐碱性特别好，吸湿性和染色性都比涤纶好。是重要的民用、产业用纺织纤维。

导电纤维通常是指在标准状态下(20℃、65%相对湿度)、比电阻在10⁷Ω·cm以下的纤维。这类纤维具有良好的导电性和耐久性，在工业、民用等领域有着很大的用途。有机导电纤维是以成纤高分子聚合物为基体，以被覆或复合方式添加导电物质的导电纤维，通过复合纺丝技术使纤维的一部分含有导电物质，这样使纤维在具有导电特性的同时，又兼有普通合成纤维优异的加工性能，成为具有可纺性的功能性纤维。

晶须是以单晶形式生长而成的直径非常小(0.1～10um)、原子排列高度有序、强度接近完整晶体的理论值、有一定长径比(5～1000)的纤维材料，具有高强度、高模量、高硬度、耐高温、耐腐蚀等特性。聚酰胺中加入少量晶须，如氧化锌晶须等，便能既增强又增韧，还可提高导电等其它性能。

在这众多晶须中，四针状氧化锌晶须(ZnO)以其独特的立体四针状结构赋予其突出的导电性。ZnO本身是n型半导体，加之四脚针状的晶须三维伸展结构，将其分散在基体中时，邻近各针状部位相互搭接形成导电通路，使电荷得以传导，从而赋予材料导电性。用ZnO晶须添加到具有良好绝缘性能的高分子材料中，便能获得导电的高分子材料产品。导电性钛酸钾晶须（PTW）是一种新型针状的短纤维复合物。由于它的尺寸细小，结晶完整，具有良好的导电等物理机械性能。

以添加导电物质的高分子聚合物为基体制成的导电纤维，强度都较差，致使纺丝和织造都较困难，生产成本较高；另外由于聚酯（PET）导电纤维不耐减，一旦被碱处理，导电材料脱落，失去导电性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种强度高、模量高、耐碱性好的聚酰胺导电纤维的制造方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，该制造方法采用如下步骤：

A）按质量份数取12-18份表征参数直径为0.2-1um、长度为5-15um的四针状氧化锌晶须，3-8份表征参数直径为0.2-0.6um、长度为5-12um的导电性钛酸钾晶须；将上述材料混合均匀后，在300-400℃真空炉中焙烧4-6h；冷却后用六偏磷酸钠在无水乙醇中搅拌分散，然后常压等离子处理10-20min，再用60-70℃含硬脂酸钙分散液的去离子水中超声波分散、清洗25-35min，取溶液上层悬浮晶须经150目过滤，取改性晶须混合液，并重复操作3-5次直至滤清；滤清后在真空烘箱烘干，得到改性晶须混合物；

B）按质量份数取步骤A）得到的改性晶须混合物4-8份，与掺锑氧化锡导电粉3-5份、超导超导电炭黑6-10份、钛酸酯偶联剂0.1-0.2份、铝酸酯偶联剂0.1-0.2份、聚乙烯蜡1.5-2.0份，在60-70℃条件下混合机250-400转/min密闭搅拌反应45-60min，得到改性晶须导电共混物；

C）将步骤B）得到的质量份数为20-35份的改性晶须导电共混物在微量六偏磷酸钠存在的条件下与80-65份聚酰胺粉体、PE-g-MAH相熔剂0.5-1.5份、1010抗氧剂0.2-0.8份进行共混、熔融制成导电聚酰胺切片；或将质量份数为20-35%的改性晶须导电共混物，由共聚方法合成导电聚酰胺切片；

D）将步骤C）得到的导电聚酰胺为皮层与常规聚酰胺，按皮芯质量比25-35﹕75-65经复合纺丝技术制成皮芯型聚酰胺导电纤维。

本发明优选的技术方案是：