一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维及其制备方法与流程

文档序号:12647433阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维,其特征在于:所述基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维包括不锈钢纤维和竹纤维掺杂聚苯胺的薄膜,所述竹纤维掺杂聚苯胺的薄膜为壳核结构,所述壳核结构的核层为竹纤维,所述壳层为聚苯胺,所述不锈钢纤维表面含有点阵结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维,其特征在于:所述竹纤维掺杂聚苯胺的薄膜是采用原位化学氧化聚合法制备而成,所述不锈钢纤维是由电化学腐蚀制备而成。

3.一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)以硫酸、盐酸、磷酸和十二烷基苯磺酸中的一种作为原料,配置掺杂酸溶液,将其均匀分成两份,备用;

(2)称取适量的苯胺单体与表面活化后的竹纤维相混合,静置30min后,将其加入步骤(1)制备的其中一份掺杂酸溶液中,记为溶液A;称取适量氧化剂过硫酸铵溶于步骤(1)制备的另一份掺杂酸溶液中,记为溶液B;将上述溶液A和溶液B分别搅拌均匀后冷却至0℃,待用;

(3)将高氯酸和乙二醇的混合物作为电解液,采用四电极电化学电池铂对电极对不锈钢纤维进行电化学处理:中心是不锈钢纤维,外围是呈稳定三角形结构的三个铂电极,不锈钢纤维接通电源正极被蚀刻,在20-30V电压下,反应40-60s,将不锈钢纤维取出,用去离子水轻轻冲洗后,在室温下置于氢氟酸中腐蚀,然后置于氮气氛围下干燥3.5-4.5h,得到表面含有点阵结构的不锈钢纤维;

(4)将步骤(2)制备的溶液B搅拌30min,插入步骤(3)制备的表面含有点阵结构的不锈钢纤维,滴加步骤(2)制备的溶液A,在0℃下氧化聚合反应1-12h,反应完毕后,将不锈钢纤维取出,洗涤,在40℃下干燥,即得到基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维。

4.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,掺杂酸溶液的浓度为1mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,表面活化后的竹纤维的制备方法为:将竹纤维通过紫外辐照或者氧气等离子体活化处理30-120min。

6.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,表面活化后的竹纤维含有40目和80目两种尺寸,40目表面活化的竹纤维和80目表面活化的竹纤维的质量比为3-7:3-7。

7.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,表面活化的竹纤维和苯胺单体的质量比为1:1-4,表面活化的竹纤维在溶液A中的含量为0.15-0.25g/ml。

8.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,过硫酸铵与溶液A中苯胺单体的摩尔比为1.2。

9.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,不锈钢纤维的型号为304不锈钢纤维,不锈钢纤维的预处理方法为:将304不锈钢纤维用磷化硅砂纸磨平,经丙酮、异丙酮或者甲醇和去离子水清洗,氮气吹干,备用。

10.根据权利要求3所述的一种基于竹纤维掺杂聚苯胺的不锈钢纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,高氯酸和乙二醇的混合物的电解液中高氯酸和乙二醇的体积比为1:9,其中高氯酸为含量为8-15%的高氯酸,乙二醇为含量为85-92%的乙二醇。

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