高分子导电和抗静电混合料是开发*早、应用面*广的导电和抗静电材料之一。由于这种材料制备工艺较简单、成本较低、导电和抗静电效果好、应用面广等优点,因此至今仍是世界各国研究和开发较热门的品种之一,除导电填充料形状、分散程度、保持微粒或片体*佳导电结构、添加量及复合的工艺条件外,导电性填充料的种类及表面改性等也在不断开发和发展。近十多年来,开发出的碳金属粉的电阻率低,因而适合用于一些导电性要求较高的场合,金属氧化物粉末的颜色较浅,主要用于装潢用的浅色材料。 ①是指防静电鞋填充料本身的电阻率,不是复合物电阻率。 近年来导电高分子复合材料的发展,新型导电填充料和使用方法也不断开发出来,如防静电鞋填充料的使用和多组分复合料使用等,如两种金属、三种金属复合体、碳系填充料与金属填充料的复合体的使用等不断开发出来,以达到导电性能提高和防静电鞋材料的机械一力学性能改善的目的。 随着碳纳米管(cNTs)独特的结构和优越的性能逐渐被人们所认识,碳纳米管的实际应用已成为新的研究重点。由于其具有高强度、高弹性模量及其纳米级的尺寸(直径在几个或几十个纳米,长度可达几微米,层片间距为0.34nm),将它用于制备复合材料将有广泛的发展前景。如纯铁/碳纳米管、纯铝/碳纳米管、尼尤6/碳纳米管等¨m。复合材料的研究已经取得一定成果。同时由于碳纳米管特殊的结构和电磁性能,使其应用于功能防静电服材料也具有广泛的前景,如在:PMMA或环氧树脂中添加碳纳米管可以明显地提高它们的导电性¨“。。将碳纳米管加到丙纶(PP)中,可大大改善其抗静电性能。 碳纳米管是采用Ni基催化剂,以天然气为原料,用化学气相沉积(CVD)法制备。而后将混有杂质的碳纳米管在氢氟酸中浸泡24h,再在硝酸中浸泡24h,以消除催化剂中的SiO:及金属粒子,然后用蒸馏水洗涤过滤,直到pH值接近7,烘干即可。然后将CNTs与抗静剂Ts51及PR86复合成TST和PRT两种复合抗静电剂。然后,将PP颗粒和复合抗静剂充分混合,使抗静电剂均匀涂覆在PP颗粒表面上,得到抗静电PP母粒。将此母粒进行纺丝,即得到PP抗静电聚丙烯(丙纶)防静电服纤维。用ESTlll型数字电荷仪来测定防静电鞋纤维的摩擦静电荷量。曲线1是没有添加碳纳米管,只用抗静剂TS51与PP颗粒共混纺丝,从曲线1可见,少量的Ts5l并没有抗静电作用,随着TS51含量增加,抗静电性能增加.但曲线1远在曲线2之上,当TST质量分数为3.00%时纤维的摩擦静电量仅为29·11nC。这说明CNTs对PP纤维的抗静电效果是明显的。PR86质量分数为3.00%时纤维的摩擦静电荷为80·23nC,而PRT含量为1.50%的纤维的摩擦静电荷量已达80·23“c之下,这再次证明复合抗静电剂中碳纳米管的存在可以有效提高防静电服纤维的抗静电性。在实际生产中,加入少量的CNT。,能使PR86抗静电剂的加入量至少减少一半。