多壁碳納米管用ET復(fù)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(qiáng)度和很好的彈性回復(fù)能力，還具有突出的耐磨、耐光和耐化學(xué)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(chǎn)量最大，應(yīng)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(yīng)用。目前，主要通過共聚、接枝、填充、共混和調(diào)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(jié)構(gòu)和尺寸以及力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)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(tuán)聚，且與聚合物基體界

3、面結(jié)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(fù)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(jìn)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(jìn)行了表面修飾，比較了這兩種物質(zhì)對MWNTs-OH表面修飾的

4、效果，選擇TPA修飾MWNTs-OH與PET經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制備母粒并紡絲，對母粒擠出工藝、復(fù)合纖維中。MWNTs-OH含量修飾前后對母粒及復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響等進(jìn)行了研究，對MWNTs-OH/PET母粒和MWNTs-OH／PET復(fù)合纖維的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、熱性能及力學(xué)性能等進(jìn)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(jié)論：
　　 (1)TPA修飾MWNT

5、s-OH的最佳工藝條件為：溫度145℃，反應(yīng)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(jìn)了PET的結(jié)晶成核過程，縮短了結(jié)晶誘導(dǎo)期，使MWNTs-OH／PET母粒的結(jié)晶度和結(jié)晶起始溫度都有所提高，經(jīng)TPA修飾后，這種促進(jìn)作用也更為明顯；
　　 (3)復(fù)合纖維的斷裂強(qiáng)度隨TPA／