多壁碳納米管用ET復合材料界面相容性的研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維不僅具有很高的強度和很好的彈性回復能力，還具有突出的耐磨、耐光和耐化學品腐蝕等優(yōu)良性能，其面料不僅挺括而不易變形，與天然纖維相比，它的另一大優(yōu)勢在于可以在纖維的加工階段賦予其一些獨特的性能，PET纖維因其這些優(yōu)良特性深受人們青睞，目前，它已成為產量最大，應用最廣的合成纖維；但PET纖維也存在一些缺點，如吸濕透氣性差、抗靜電能力差，易沾染灰塵，不易染色等，而隨著生活水平的提高，人們對服用纖維的性能和舒適度提

2、出越來越高的要求，PET纖維織物的這些缺點限制了它的應用。目前，主要通過共聚、接枝、填充、共混和調整紡絲工藝等方法改善其性能，以提高PET纖維的加工性能和使用性能。
　　 CNTs因其獨特的幾何結構和尺寸以及力學、光學、電磁學等優(yōu)良性能，自1991年首次被發(fā)現(xiàn)以來就成為人們的研究熱點，可以將其作為填料添加到PET基體中，以期改善PET纖維的性能和獲得更加優(yōu)異的性能。但CNTs比表面積大，表面能較高，極易發(fā)生團聚，且與聚合物基體界

3、面結合力較弱，相容性很差，而CNTs在高聚物基體中是否具有良好的分散性和相容性是能否賦予復合材料優(yōu)良性能的先決條件之一。目前CNTs與聚合物界面相容性問題依然沒有得到很好的解決，這使CNTs的優(yōu)良特性難以充分發(fā)揮，本課題對CNTs進行表面修飾，以期改善其與PET基體的界面相容性，具有重要的研究意義。
　　 本課題選用TPA和SDBS兩種不同的表面修飾劑對MWNTs-OH進行了表面修飾，比較了這兩種物質對MWNTs-OH表面修飾的

4、效果，選擇TPA修飾MWNTs-OH與PET經雙螺桿擠出機熔融共混制備母粒并紡絲，對母粒擠出工藝、復合纖維中。MWNTs-OH含量修飾前后對母粒及復合纖維結構與性能的影響等進行了研究，對MWNTs-OH/PET母粒和MWNTs-OH／PET復合纖維的形貌、微觀結構、熱性能及力學性能等進行表征、分析，探討MWNTs-OH與PET基體的界面性能及MWNTs-OH的加入對PET性能的影響，得出以下結論：
　　 (1)TPA修飾MWNT

5、s-OH的最佳工藝條件為：溫度145℃，反應時間4h，MWNTs-OH用量11．76％wt，SDBS修飾MWNTs的最佳工藝條件為：超聲頻率32Hz、超聲時間2h、SDBS濃度為0．5mg／ml；
　　 (2)MWNTs-OH的加入促進了PET的結晶成核過程，縮短了結晶誘導期，使MWNTs-OH／PET母粒的結晶度和結晶起始溫度都有所提高，經TPA修飾后，這種促進作用也更為明顯；
　　 (3)復合纖維的斷裂強度隨TPA／