聚丙烯腈-碳納米管復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、廣泛應用在防護服，光敏元件，生物醫(yī)藥，航天太陽帆等領域。但是，聚合物納米纖維的強度由于纖維的直徑非常小，因此增強納米纖維一直是材料領域的一大難點。目前主要采用添加增強材料來增強復合纖維的強度來提高纖維的力學性能。碳納米管具有非凡的力學性能，高的耐熱性和良好的導電性。所有這些性質使其成為了理想的增強聚合物材料。所以本文采用添加碳納米管來增強腈綸納米纖維。 本文使用濃硝酸和濃硫酸混合溶液將多壁碳納米管進行功能化處理

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

3、性流體，其流變行為對剪切速率和溫度均具有明顯的依賴性。 通過使用掃描電鏡，研究了不同靜電紡絲工藝對制備PAN/MWNTs納米纖維的影響。結果表明當質量分數(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，形態(tài)良好的納米纖維薄膜。 通過使用掃描電鏡，透射電鏡，TG，x衍射和薄膜抗拉強度試驗機對納米纖維薄膜的性能進行了研究，結果表明加入修飾后的MWNTs的PAN復合纖維的形貌較好；MW