聚丙烯腈-碳納米管復(fù)合納米纖維膜的制備與性能研究.pdf

1、納米纖維性能優(yōu)異、廣泛應(yīng)用在防護(hù)服，光敏元件，生物醫(yī)藥，航天太陽(yáng)帆等領(lǐng)域。但是，聚合物納米纖維的強(qiáng)度由于纖維的直徑非常小，因此增強(qiáng)納米纖維一直是材料領(lǐng)域的一大難點(diǎn)。目前主要采用添加增強(qiáng)材料來(lái)增強(qiáng)復(fù)合纖維的強(qiáng)度來(lái)提高纖維的力學(xué)性能。碳納米管具有非凡的力學(xué)性能，高的耐熱性和良好的導(dǎo)電性。所有這些性質(zhì)使其成為了理想的增強(qiáng)聚合物材料。所以本文采用添加碳納米管來(lái)增強(qiáng)腈綸納米纖維。 本文使用濃硝酸和濃硫酸混合溶液將多壁碳納米管進(jìn)行功能化處理

2、，而后與聚丙烯腈共混，通過(guò)靜電紡絲技術(shù)成功的制備出了納米復(fù)合纖維薄膜。 通過(guò)使用IR，TEM和電子能譜儀對(duì)氧化處理的多璧碳納米管(MWNTS)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)氧化處理后的MWNTs被切短，碳管上引入了羧基和羥基等活性基團(tuán)，可以長(zhǎng)時(shí)間的均勻的分散在N，N－二甲基乙酰胺(DMF)中。 通過(guò)毛細(xì)管流變儀和旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)PAN/MWNTs溶液的流變性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明PAN/MWNTs溶液是切力變稀的非牛頓流體，即假塑

3、性流體，其流變行為對(duì)剪切速率和溫度均具有明顯的依賴性。 通過(guò)使用掃描電鏡，研究了不同靜電紡絲工藝對(duì)制備PAN/MWNTs納米纖維的影響。結(jié)果表明當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的紡絲液，并在極距為17.5cm，電壓為20kV的工藝條件下，可以制備出直徑較細(xì)，形態(tài)良好的納米纖維薄膜。 通過(guò)使用掃描電鏡，透射電鏡，TG，x衍射和薄膜抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)對(duì)納米纖維薄膜的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明加入修飾后的MWNTs的PAN復(fù)合纖維的形貌較好；MW