本申請涉及抗靜電纖維領域，尤其涉及一種抗靜電聚合物復合纖維。
背景技術：
靜電是由于摩擦產生，隨著電子工業的發展，靜電給人類帶來的危害越來越大，比如，靜電可以干擾飛機上無線電設備的正常運轉，影響安全；靜電容易吸附塵埃，造成制藥廠等環境潔凈度要求高的地方污染；對于人體，靜電在人體積累可能影響各種疾病，等等。在產品表面涂上抗靜電涂料，通過提高表面電導率來消除靜電以使其性能更穩定壽命更長是非常必要的。
目前，對于聚合物導電纖維遇到問題主要有：纖維拉伸工藝導致導電填料間距增大、導電網絡破壞，造成導電閾值增大，纖維力學性能較差；單一的導電填料由于納米粒子團聚，導致納米導電填料導電網絡效率較低，導電閾值高。
技術實現要素：
本發明旨在提供一種抗靜電聚合物復合纖維，以解決上述提出的問題。
本發明的實施例中提供了一種抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料；所述復合纖維中，碳納米管含量為0.1～5vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：
本發明的抗靜電聚合物復合纖維，該復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強，從而解決上述提出問題。
本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發明所述復合纖維的制作流程圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
靜電是由于摩擦產生，隨著電子工業的發展，靜電給人類帶來的危害越來越大，比如，靜電可以干擾飛機上無線電設備的正常運轉，影響安全；靜電容易吸附塵埃，造成制藥廠等環境潔凈度要求高的地方污染；對于人體，靜電在人體積累可能影響各種疾病，等等。在產品表面涂上抗靜電涂料，通過提高表面電導率來消除靜電以使其性能更穩定壽命更長是非常必要的。
導電聚合物復合材料是以聚合物材料為基底添加具有高導電性能的有機、無機、金屬等導電填料，經過各種手段使其在基體中分散從而形成具有導電性的復合材料。目前對導電復合材料的研究主要集中在導電填料的選擇、導電網絡的形成等方面；聚合物纖維具備價格低廉、質地輕、比強度大、導熱系數小、化學性質穩定等優點，從而被廣泛應用于生產生活各個領域，但是，大多數聚合物是良好的電絕緣體，其容易產生靜電，限制其應用。
目前，對于聚合物導電纖維遇到問題主要有：纖維拉伸工藝導致導電填料間距增大、導電網絡破壞，造成導電閾值增大，纖維力學性能較差；單一的導電填料由于納米粒子團聚，導致納米導電填料導電網絡效率較低，導電閾值高。
應用場景一：
本申請的實施例涉及抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強。
本發明實施例的復合纖維中，采用碳納米管、低熔點金屬為填料，所述碳納米管為多壁碳納米管，具備良好的導電性，力學性能優異，退火處理過程中，碳納米管可以回復到卷曲或纏繞狀態，碳納米管相互搭界形成第一重導電網絡，并且碳納米管優異的力學性能可以保證原絲經過拉伸后，復合纖維中導電網絡不被破壞。
優選地，所述復合纖維中，碳納米管含量為0.1～5vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明實施例的復合纖維中，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理，其表面嵌有鉑顆粒，在退火處理過程中，呈熔融態的低熔點金屬與碳納米管表面的鉑顆粒共混，進而與碳納米管鑲嵌在一起，拉伸過程后，熔融態低熔點金屬被拉伸，形成第二重導電網絡，進一步增加了復合纖維的導電率；并且，退火處理后，復合纖維內金屬顆粒相互融合，接觸點減少、接觸電阻減小。
優選地，所述復合纖維中還含有碳酸鈣，所述碳酸鈣含量為0.6w％。
本申請的復合纖維中，進一步增加了無機粉體碳酸鈣，由于碳酸鈣的體積排出效應，可以有效降低復合纖維的逾滲值，同時有助于碳納米管的分散，提高導電網絡的組網效率。
更進一步優選的，如圖1，所述復合纖維的制作步驟如下：
步驟一，碳納米管處理：
首先，配制濃度為10－4M氯鉑酸和濃度為10－5M聚乙烯吡咯烷酮的反應溶液，向反應溶液中通入高純氬氣鼓泡30min，除去液體中的氧氣，然后同樣通入氫氣10min進行還原，隨后將反應溶液密封避光靜置12h，在反應體系中，5nm左右的鉑顆粒生長，得到鉑顆粒懸浮液；
取購買的多壁碳納米管，長度為50～500μm，將其浸泡到上述懸浮液中1h以上，由于鉑顆粒為5nm左右，粒徑較小，鉑顆粒會嵌在多壁碳納米管的表面或缺陷處；
步驟二，制備混合物：
將錫鉍合金、鉛錫合金、碳納米管、抗氧化劑1010、抗氧化劑168、硬脂酸鋅、碳酸鈣和聚丙烯粒料按配比在高速攪拌機中均勻混合，然后用擠出機擠出造粒，得到混合物顆粒；
(其中，錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，碳納米管含量為0.1～5vol％，抗氧化劑1010含量為0.1w％，抗氧化劑168含量為0.1w％，硬脂酸鋅含量為0.25w％，碳酸鈣含量為0.6w％)；
步驟三，制備原絲：
將上述混合物顆粒在80℃下烘干4h，然后利用毛細管流變儀將其紡絲為原絲；
步驟四，制備抗靜電聚合物復合材料：
將上步得到原絲在180℃退火處理5h，然后均勻拉伸，以10mm/min速度拉伸伸長5～20倍，得到抗靜電聚合物復合纖維。
應用場景二：
本申請的實施例涉及抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強。
本發明實施例的復合纖維中，采用碳納米管、低熔點金屬為填料，所述碳納米管為多壁碳納米管，具備良好的導電性，力學性能優異，退火處理過程中，碳納米管可以回復到卷曲或纏繞狀態，碳納米管相互搭界形成第一重導電網絡，并且碳納米管優異的力學性能可以保證原絲經過拉伸后，復合纖維中導電網絡不被破壞。
優選地，所述復合纖維中，碳納米管含量為0.1vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明實施例的復合纖維中，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理，其表面嵌有鉑顆粒，在退火處理過程中，呈熔融態的低熔點金屬與碳納米管表面的鉑顆粒共混，進而與碳納米管鑲嵌在一起，拉伸過程后，熔融態低熔點金屬被拉伸，形成第二重導電網絡，進一步增加了復合纖維的導電率；并且，退火處理后，復合纖維內金屬顆粒相互融合，接觸點減少、接觸電阻減小。
優選地，所述復合纖維中還含有碳酸鈣，所述碳酸鈣含量為0.6w％。
本申請的復合纖維中，進一步增加了無機粉體碳酸鈣，由于碳酸鈣的體積排出效應，可以有效降低復合纖維的逾滲值，同時有助于碳納米管的分散，提高導電網絡的組網效率。
更進一步優選的，如圖1，所述復合纖維的制作步驟如下：
步驟一，碳納米管處理：
首先，配制濃度為10－4M氯鉑酸和濃度為10－5M聚乙烯吡咯烷酮的反應溶液，向反應溶液中通入高純氬氣鼓泡30min，除去液體中的氧氣，然后同樣通入氫氣10min進行還原，隨后將反應溶液密封避光靜置12h，在反應體系中，5nm左右的鉑顆粒生長，得到鉑顆粒懸浮液；
取購買的多壁碳納米管，長度為50～500μm，將其浸泡到上述懸浮液中1h以上，由于鉑顆粒為5nm左右，粒徑較小，鉑顆粒會嵌在多壁碳納米管的表面或缺陷處；
步驟二，制備混合物：
將錫鉍合金、鉛錫合金、碳納米管、抗氧化劑1010、抗氧化劑168、硬脂酸鋅、碳酸鈣和聚丙烯粒料按配比在高速攪拌機中均勻混合，然后用擠出機擠出造粒，得到混合物顆粒；
步驟三，制備原絲：
將上述混合物顆粒在80℃下烘干4h，然后利用毛細管流變儀將其紡絲為原絲；
步驟四，制備抗靜電聚合物復合纖維：
將上步得到原絲在180℃退火處理5h，然后均勻拉伸，以10mm/min速度拉伸伸長5～20倍，得到抗靜電聚合物復合纖維。
應用場景三：
本申請的實施例涉及抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強。
本發明實施例的復合纖維中，采用碳納米管、低熔點金屬為填料，所述碳納米管為多壁碳納米管，具備良好的導電性，力學性能優異，退火處理過程中，碳納米管可以回復到卷曲或纏繞狀態，碳納米管相互搭界形成第一重導電網絡，并且碳納米管優異的力學性能可以保證原絲經過拉伸后，復合纖維中導電網絡不被破壞。
優選地，所述復合纖維中，碳納米管含量為1vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明實施例的復合纖維中，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理，其表面嵌有鉑顆粒，在退火處理過程中，呈熔融態的低熔點金屬與碳納米管表面的鉑顆粒共混，進而與碳納米管鑲嵌在一起，拉伸過程后，熔融態低熔點金屬被拉伸，形成第二重導電網絡，進一步增加了復合纖維的導電率；并且，退火處理后，復合纖維內金屬顆粒相互融合，接觸點減少、接觸電阻減小。
優選地，所述復合纖維中還含有碳酸鈣，所述碳酸鈣含量為0.6w％。
本申請的復合纖維中，進一步增加了無機粉體碳酸鈣，由于碳酸鈣的體積排出效應，可以有效降低復合纖維的逾滲值，同時有助于碳納米管的分散，提高導電網絡的組網效率。
更進一步優選的，如圖1，所述復合纖維的制作步驟如下：
步驟一，碳納米管處理：
首先，配制濃度為10－4M氯鉑酸和濃度為10－5M聚乙烯吡咯烷酮的反應溶液，向反應溶液中通入高純氬氣鼓泡30min，除去液體中的氧氣，然后同樣通入氫氣10min進行還原，隨后將反應溶液密封避光靜置12h，在反應體系中，5nm左右的鉑顆粒生長，得到鉑顆粒懸浮液；
取購買的多壁碳納米管，長度為50～500μm，將其浸泡到上述懸浮液中1h以上，由于鉑顆粒為5nm左右，粒徑較小，鉑顆粒會嵌在多壁碳納米管的表面或缺陷處；
步驟二，制備混合物：
將錫鉍合金、鉛錫合金、碳納米管、抗氧化劑1010、抗氧化劑168、硬脂酸鋅、碳酸鈣和聚丙烯粒料按配比在高速攪拌機中均勻混合，然后用擠出機擠出造粒，得到混合物顆粒；
步驟三，制備原絲：
將上述混合物顆粒在80℃下烘干4h，然后利用毛細管流變儀將其紡絲為原絲；
步驟四，制備抗靜電聚合物復合纖維：
將上步得到原絲在180℃退火處理5h，然后均勻拉伸，以10mm/min速度拉伸伸長5～20倍，得到抗靜電聚合物復合纖維。
應用場景四：
本申請的實施例涉及抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強。
本發明實施例的復合纖維中，采用碳納米管、低熔點金屬為填料，所述碳納米管為多壁碳納米管，具備良好的導電性，力學性能優異，退火處理過程中，碳納米管可以回復到卷曲或纏繞狀態，碳納米管相互搭界形成第一重導電網絡，并且碳納米管優異的力學性能可以保證原絲經過拉伸后，復合纖維中導電網絡不被破壞。
優選地，所述復合纖維中，碳納米管含量為2vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明實施例的復合纖維中，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理，其表面嵌有鉑顆粒，在退火處理過程中，呈熔融態的低熔點金屬與碳納米管表面的鉑顆粒共混，進而與碳納米管鑲嵌在一起，拉伸過程后，熔融態低熔點金屬被拉伸，形成第二重導電網絡，進一步增加了復合纖維的導電率；并且，退火處理后，復合纖維內金屬顆粒相互融合，接觸點減少、接觸電阻減小。
優選地，所述復合纖維中還含有碳酸鈣，所述碳酸鈣含量為0.6w％。
本申請的復合纖維中，進一步增加了無機粉體碳酸鈣，由于碳酸鈣的體積排出效應，可以有效降低復合纖維的逾滲值，同時有助于碳納米管的分散，提高導電網絡的組網效率。
更進一步優選的，如圖1，所述復合纖維的制作步驟如下：
步驟一，碳納米管處理：
首先，配制濃度為10－4M氯鉑酸和濃度為10－5M聚乙烯吡咯烷酮的反應溶液，向反應溶液中通入高純氬氣鼓泡30min，除去液體中的氧氣，然后同樣通入氫氣10min進行還原，隨后將反應溶液密封避光靜置12h，在反應體系中，5nm左右的鉑顆粒生長，得到鉑顆粒懸浮液；
取購買的多壁碳納米管，長度為50～500μm，將其浸泡到上述懸浮液中1h以上，由于鉑顆粒為5nm左右，粒徑較小，鉑顆粒會嵌在多壁碳納米管的表面或缺陷處；
步驟二，制備混合物：
將錫鉍合金、鉛錫合金、碳納米管、抗氧化劑1010、抗氧化劑168、硬脂酸鋅、碳酸鈣和聚丙烯粒料按配比在高速攪拌機中均勻混合，然后用擠出機擠出造粒，得到混合物顆粒；
步驟三，制備原絲：
將上述混合物顆粒在80℃下烘干4h，然后利用毛細管流變儀將其紡絲為原絲；
步驟四，制備抗靜電聚合物復合纖維：
將上步得到原絲在180℃退火處理5h，然后均勻拉伸，以10mm/min速度拉伸伸長5～20倍，得到抗靜電聚合物復合纖維。
應用場景五：
本申請的實施例涉及抗靜電聚合物復合纖維，所述復合纖維以聚丙烯為基體，碳納米管和低熔點金屬為填料，使得其具有良好的導電性，抗靜電性較強。
本發明實施例的復合纖維中，采用碳納米管、低熔點金屬為填料，所述碳納米管為多壁碳納米管，具備良好的導電性，力學性能優異，退火處理過程中，碳納米管可以回復到卷曲或纏繞狀態，碳納米管相互搭界形成第一重導電網絡，并且碳納米管優異的力學性能可以保證原絲經過拉伸后，復合纖維中導電網絡不被破壞。
優選地，所述復合纖維中，碳納米管含量為5vol％，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理；所述低熔點金屬為錫鉍合金、鉛錫合金，錫鉍合金含量為0.1～1.5％，鉛錫合金含量為0.1～2％，所述錫鉍合金、鉛錫合金粒徑為20～30μm。
本發明實施例的復合纖維中，碳納米管經過鉑顆粒懸浮液處理，其表面嵌有鉑顆粒，在退火處理過程中，呈熔融態的低熔點金屬與碳納米管表面的鉑顆粒共混，進而與碳納米管鑲嵌在一起，拉伸過程后，熔融態低熔點金屬被拉伸，形成第二重導電網絡，進一步增加了復合纖維的導電率；并且，退火處理后，復合纖維內金屬顆粒相互融合，接觸點減少、接觸電阻減小。
優選地，所述復合纖維中還含有碳酸鈣，所述碳酸鈣含量為0.6w％。
本申請的復合纖維中，進一步增加了無機粉體碳酸鈣，由于碳酸鈣的體積排出效應，可以有效降低復合纖維的逾滲值，同時有助于碳納米管的分散，提高導電網絡的組網效率。
更進一步優選的，如圖1，所述復合纖維的制作步驟如下：
步驟一，碳納米管處理：
首先，配制濃度為10－4M氯鉑酸和濃度為10－5M聚乙烯吡咯烷酮的反應溶液，向反應溶液中通入高純氬氣鼓泡30min，除去液體中的氧氣，然后同樣通入氫氣10min進行還原，隨后將反應溶液密封避光靜置12h，在反應體系中，5nm左右的鉑顆粒生長，得到鉑顆粒懸浮液；
取購買的多壁碳納米管，長度為50～500μm，將其浸泡到上述懸浮液中1h以上，由于鉑顆粒為5nm左右，粒徑較小，鉑顆粒會嵌在多壁碳納米管的表面或缺陷處；
步驟二，制備混合物：
將錫鉍合金、鉛錫合金、碳納米管、抗氧化劑1010、抗氧化劑168、硬脂酸鋅、碳酸鈣和聚丙烯粒料按配比在高速攪拌機中均勻混合，然后用擠出機擠出造粒，得到混合物顆粒；
步驟三，制備原絲：
將上述混合物顆粒在80℃下烘干4h，然后利用毛細管流變儀將其紡絲為原絲；
步驟四，制備抗靜電聚合物復合纖維：
將上步得到原絲在180℃退火處理5h，然后均勻拉伸，以10mm/min速度拉伸伸長5～20倍，得到抗靜電聚合物復合纖維。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發明后，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理并包括本申請未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。
應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。