Page 108 - 《精细化工》2022年第6期

·1174· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

原时间为 6 h）下制得导电纤维进行表征与测试。 强力相应增强，增强了纤维的力学性能。
AgNPs-TPU 导电 纤维表面 EDS 谱图见 图 6 ；
AgNPs-TPU 导电纤维长度对电阻的影响见图 7。

图 6 AgNPs-TPU 导电纤维表面 EDS 谱图
Fig. 6 EDS spectra of AgNPs-TPU conductive fiber surface

图 8 不同质量分数的 TPU 纺丝液所制备的 AgNPs-TPU
纳米银颗粒在 AgNPs-TPU 导电纤维表面的均
导电纤维应力-应变曲线
匀分布影响纤维导电性，从图 6 可以看出，红色为 Fig. 8 Stress-strain curves of AgNPs-TPU conductive fibers
纤维表面 Ag 元素的分布情况，可以观察到纳米银 prepared by TPU spinning solutions with different
颗粒密集且均匀分布在纤维表面上。如图 7 所示， mass fractions

随着该纤维测量长度的增加，所测量电阻也基本呈
现线性增加的趋势。

图 9 TPU 质量分数对 AgNPs-TPU 导电纤维的抗拉伸强
度与断裂伸长率的影响
Fig. 9 Effect of mass fraction of TPU on tensile strength and
图 7 AgNPs-TPU 导电纤维长度对电阻的影响 elongation at break of AgNPs-TPU conductive fiber
Fig. 7 Effect of AgNPs-TPU conductive fiber length on
resistance
在凝固浴中形成初生纤维时，质量分数为 10%
2.3 AgNPs-TPU 导电纤维的力学性能 的 TPU 纺丝液所制备的 AgNPs-TPU 导电纤维在凝
在浸渍三氟乙酸银质量浓度为 20 g/L，浸渍时 固浴中可以成型但力学性能不佳；而质量分数为
间为 30 min，浸渍次数为 1 次并还原 1 次，还原时 20%的 TPU 纺丝液所制备的 AgNPs-TPU 导电纤维
间为 6 h 条件下不同质量分数的 TPU 纺丝液所制备 断裂伸长率略低于质量分数为 15%的 TPU 纺丝液所
的 AgNPs-TPU 导电纤维应力-应变曲线见图 8，TPU 制备的 AgNPs-TPU 导电纤维断裂伸长率，这是由于
质量分数对 AgNPs-TPU 导电纤维的抗拉伸强度与 质量分数为 20%的 TPU 纺丝液在纺丝成型时，纤维
断裂伸长率的影响见图 9。 内部存在少部分 TPU 大分子链段未完成良好取向，
由图 8、9 可知，随着 TPU 质量分数的增加， 导致在受到外力时，纤维中少数 TPU 大分子链段未
AgNPs-TPU 导电纤维的抗拉伸强度和断裂伸长率 完成良好取向的部分更容易被拉断，影响纤维力学
分别由 TPU 质量分数 10%时的 3.38 MPa、578.01% 性能。所以，质量分数为 25%的 TPU 纺丝液所制备
增加至 TPU 质量分 数 25% 时的 13.72 MPa 、 的 AgNPs-TPU 导电纤维力学性能最佳。下文中除特
755.84%，AgNPs-TPU 导电纤维的力学性能明显提 殊说明外，均采用质量分数为 25%的 TPU 纺丝液所
高。这是由于 TPU 质量分数的增加，TPU 纤维在凝 制备的 AgNPs-TPU 导电纤维进行表征与测试。
固浴中凝固成凝胶态的初生纤维时，存在更多的 除了 TPU 质量分数，多次的浸渍还原同样可以
TPU 大分子链排布在凝胶态纤维中，同一截面上排 影响 AgNPs-TPU 导电纤维的力学性能。经过浸渍三
列 TPU 大分子链段数量增加。在受到外力拉伸作用 氟乙酸银溶液并还原会对基材本身造成损伤，使得材
时，单一 TPU 大分子链承受的作用力降低，抗拉伸 料变硬。浸渍还原多次 AgNPs-TPU 导电纤维应力-