聚偏氟乙烯纤维的制备与表征
2021-07-16杜轲媛张成蛟
棉纺织技术 2021年5期
杜轲媛 高 强 唐 虹 张成蛟
(南通大学,江苏南通,226019)
聚偏氟乙烯(以下简称PVDF)是一种重复单元为(CF2CH2)的半结晶性高分子聚合物,分子量约在105级[1],在不同的加工条件下,可以得到5种不同的晶型,其中β型是作为压电材料使用时的主要晶型。而PVDF又具有优异的防紫外线和耐老化性能,且成本低,具有很好的加工性[2-3]。在前期研究中常被制成薄膜式传感器并广泛应用于新能源、电子电气、生物医药、土木机械和航空航天等领域,但因为使用次数有限,传感效率低下,其发展受到了一定的限制。在纺织服装领域,研究者常使用静电纺丝、熔融纺丝等纺丝技术进行纺丝,并添加石墨烯、碳纳米管等可以导电的材料改进其电学性能,再通过“三明治”结构、3D立体编织等手段,制成既具有纺织材料的柔性又有良好的电学性能的传感器,为智能纺织品的发展提供了新的思路。边义祥等人采用自制的拉伸设备,制备了PVDF单纤维,并在纤维表面涂覆导电层,设计制备了含金属芯PVDF的压电纤维[4]。GLAUßB等人研究了含有碳纳米管(CNTs)和硬脂酸钠(NaSt)的导电芯层聚丙烯和压电皮层PVDF的双组分纤维的熔融纺丝技术,制备出的双组分纤维可以应用于传感器[5]。TALBOURDET A等人首次开发出100%PVDF编织织物,研究发现当牵伸温度为90℃时,β相晶型达到了97%,此时编织材料的极化场可达6 kV左右,最大输出电压为2.3 V[6]。本研究就PVDF纤维加工工艺作以探讨。
1 试验部分
1.1 材料及仪器
PVDF1006(法国苏威公司),熔融流动指数30 g/10 min(230℃,2.16 kg)。
JCJ-PVDF型熔融纺丝机(南通新帝克单丝科技股份有限公司);……
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