【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织纤维制备，特别涉及一种亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法。
技术介绍
1、随着高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研究，制氢碱性电解槽用聚苯硫醚(pps)隔膜的技术攻关显得至关重要。隔膜材料是碱性电解槽的重要组成部分，主要作用包括3个方面：①分隔阴极和阳极形成阴极和阳极小室，防止短路；②避免两极气体产物混合；③具有高离子导率，便于氢氧根离子由阴极传递至阳极。因此，理想的隔膜材料应具备以下特点：①良好的离子导率、高孔隙率、低电阻率；②高隔气性、高亲水性、高抗腐蚀性；③厚度薄、孔径小、机械强度高、尺寸稳定性好；④成本低、使用长(一般10年)。
2、pps纤维具有良好的热稳定性、化学稳定性、耐腐蚀性、阻燃等性能，是目前制氢碱性电解槽用隔膜的主要原料。但是，pps的分子链不含极性基团，导致其亲水性和导电性能差，直接应用会导致电解制氢的电阻率高，功耗大，严重的会导致安全事故。因此，目前提高pps纤维隔膜亲水性的常规技术手段是利用强氧化性酸对基膜进行磺化后处理，可以在其大分子链上引入磺酸基团(—so3h)，可以改善材料的亲水性能。但不足之处在于磺化反应在提高pps亲水性的同时会使材料发生溶胀，材料表面由于强酸刻蚀而变得粗糙，磺化不足或磺化过度都会对材料的机械性能产生负面影响。并且，磺酸基团会在后续使用过程中与碱性电解槽中的koh发生反应，逐渐损耗引起亲水性变差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，本专利技术提出了双
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术技术方案之一，一种亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，利用双螺杆挤出机将导电助剂、亲水助剂与聚苯硫醚树脂进行熔融共混，之后进行纺丝，得到所述亲水导电聚苯硫醚纤维；
4、所述双螺杆挤出机共配置十区，在一区设置主喂料口和辅喂料1口，分别将聚苯硫醚树脂和导电助剂添加到主喂料口和辅喂料1口，在二区利用大导程螺纹元件进行加热和输送，在三区设置喂料2口，将亲水助剂添加到喂料2口，物料经过四区和五区的充分熔融后，在六区和七区进行高压剪切，在八区进行捏合，在九区进行均化处理，在十区进行挤出。
5、本专利技术技术方案之二，一种由上述制备方法制备得到的亲水导电聚苯硫醚纤维。
6、本专利技术技术方案之三，一种亲水导电聚苯硫醚纤维织物型碱性水电解隔膜，由上述亲水导电聚苯硫醚纤维纺织得到。
7、本专利技术技术方案之四，一种上述亲水导电聚苯硫醚纤维织物型碱性水电解隔膜在电解水制氢中的应用。
8、本专利技术公开了以下技术效果：
9、本专利技术针对普通聚苯硫醚纤维导电性和吸湿性差，无法直接应用于碱性电解水制氢隔膜上的缺点，使用mwcnt与paas熔融共混，开发了熔体原位接枝挤出和直接纺丝的技术，制备得到了导电性和亲水性良好的改性pps纤维，具有较好的技术优势和市场竞争力。
10、本专利技术得到的亲水导电聚苯硫醚纤维，mwcnt在基体中形成联合网络结构，利用paas表面接枝后碳纳米管自身的导电性有效提高了pps纤维的导电性，电导率由原纯pps纤维的2.98×10-13s/cm提高到改性纤维的最高可达1.15×10-2s/cm，提高了11个数量级；利用paas自身优异的亲水性有效提高了pps纤维的吸湿和亲水性，纤维的水接触角可达43.5°。扩大了其在碱性电解水制氢领域的应用。
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1.一种亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，利用双螺杆挤出机将导电助剂、亲水助剂与聚苯硫醚树脂进行熔融共混，之后进行纺丝，得到所述亲水导电聚苯硫醚纤维；
2.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，所述导电助剂为多壁碳纳米管；所述亲水助剂为聚丙烯酸钠；所述多壁碳纳米管占聚苯硫醚树脂、多壁碳纳米管和聚丙烯酸钠总质量的2.5-4％；所述聚丙烯酸钠占聚苯硫醚树脂、多壁碳纳米管和聚丙烯酸钠总质量的0.1-1.5％。
3.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机各区温度配置为：一区270℃±5℃，二区282℃±5℃，三区285℃±5℃，四区287℃±5℃，五区289℃±5℃；六区291℃±5℃，七区294℃±5℃，八区295℃±5℃，九区300℃±5℃，十区302℃±5℃；
4.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝具体为：熔融共混后，熔体经十区挤出进入弯管，经弯管进入计量泵，经精确计量后进入纺丝箱体，在箱体内进入纺丝组件，经喷丝板挤出形成熔体细流，再经
5.根据权利要求4所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，所述弯管、计量泵和箱体设定温度均为300℃±5℃。
6.一种权利要求1-5任一项所述制备方法制备得到的亲水导电聚苯硫醚纤维。
7.一种亲水导电聚苯硫醚纤维织物型碱性水电解隔膜，其特征在于，由权利要求6所述的亲水导电聚苯硫醚纤维纺织得到。
8.一种权利要求7所述的亲水导电聚苯硫醚纤维织物型碱性水电解隔膜在电解水制氢中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，利用双螺杆挤出机将导电助剂、亲水助剂与聚苯硫醚树脂进行熔融共混，之后进行纺丝，得到所述亲水导电聚苯硫醚纤维；
2.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，所述导电助剂为多壁碳纳米管；所述亲水助剂为聚丙烯酸钠；所述多壁碳纳米管占聚苯硫醚树脂、多壁碳纳米管和聚丙烯酸钠总质量的2.5-4％；所述聚丙烯酸钠占聚苯硫醚树脂、多壁碳纳米管和聚丙烯酸钠总质量的0.1-1.5％。
3.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其特征在于，双螺杆挤出机各区温度配置为：一区270℃±5℃，二区282℃±5℃，三区285℃±5℃，四区287℃±5℃，五区289℃±5℃；六区291℃±5℃，七区294℃±5℃，八区295℃±5℃，九区300℃±5℃，十区302℃±5℃；
4.根据权利要求1所述的亲水导电聚苯硫醚纤维的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：连丹丹，张佳鑫，蓝木林森，马腾，卢建军，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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