常温常压等离子体处理涤纶与石墨烯结合制备导电材料

文章以涤纶(PET)非织造布为基材,利用常温常压等离子体处理方法,在涤纶非织造布表面上引入含氮基团,然后把石墨烯接枝到PET上,制备PET-石墨烯(RGO)导电材料;研究了等离子体处理PET非织造布的时间对织物表面含氮量及其导电性能的影响,通过实验得到最佳常温常压等离子体处理时间为120 s;涤纶石墨烯复合材料的含氨基量和导电性能测试结果说明,接枝的涤纶石墨烯复合材料有较好的导电性。     

纳米纤维在防弹防爆领域的应用

正近年来,纳米纤维,如石墨烯和石墨烯纤维、碳纳米管和碳纳米管纤维、氧化铝纤维等在防弹防爆领域的应用受到关注,研究发现,其与上述防弹纤维复合使用可提高其综合性能。石墨烯美国莱斯大学和马萨诸塞大学进行了石墨烯抗冲击性能研究,结果表明,石墨烯能迅速分散冲击力,中断通过材料的外展波。其吸收入射能量的能力比钢强10倍,是Kevlar纤维的2倍。将石墨烯与其他轻质高强材料复合,有     

导电炭黑/聚酯复合材料的等温结晶行为

通过广角X射线衍射仪、差示扫描量热仪测试导电炭黑/聚酯（CB/PET）复合材料的结晶行为,应用Avrami方程分析其等温结晶动力学。结果表明：CB/PET比纯PET具有更完善的结晶和更高的结晶度;随着结晶温度的升高以及CB质量分数的增加,CB/PET的结晶速率明显提高;与纯PET相比,CB/PET的结晶速率、晶粒尺寸和结晶度增加;Avrami参数（n,K,t1/2）对结晶温度非常敏感,n、K随着温度的升高而增加,而t1/2随温度的升高而减小,在相同的结晶温度下,n、t1/2都随着CB质量分数的增加而减小。     

“超级纤维”横空入市

碳纳米管是1991年被发现的一种碳结构,它是由若干层碳原子卷曲而成的笼状"纤维",内部中空。可以看作是由石墨烯片层卷曲而成,因此按照石墨烯片的层数可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。这种材料很轻,但很结实。碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完     

碳纳米材料涂层织物的制备及其界面光热水蒸发性能

为了开发高效界面光热转换水蒸发系统,将碳纳米管、氧化石墨烯分别制备成分散液,以滴涂法制得碳材料负载的单面涂层织物,并对氧化石墨烯进行还原处理以提升其光热水蒸发性能。结果表明：在织物上单面涂敷质量分数分别为0.4%的碳纳米管和0.5%的氧化石墨烯分散液可实现1.59kg·m-·2h-1和1.42kg·m-·2h-1的水蒸...     

新兴碳材料在印刷制造中的分散性能

正碳材料主要包括一维的碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)和二维的石墨烯(Graphene)。这两种碳的同素异形体化学键相似而维度不同,结构的差异使其具有截然不同的性能。一维的碳纳米管和二维的石墨烯,结构十分相似,具有优良的热传导性能和高比表面积、力学强度和化学稳定性。碳纳米管主要通过管壁进行载流子传输,因此管壁之间的合理搭接是提升碳纳米管墨水导电性能的关键。碳纳米管在印刷半导体器件时具有一定的应用价值,所制备的墨水一般     

石墨烯-PET复合纤维的制备及其对水中结晶紫的吸附

为解决印染废水的环境污染问题,以涤纶(PET)纤维为基体,还原氧化石墨烯(rGO)作为功能涂层,采用浸渍-还原法制备rGO-PET纤维,研究复合纤维对水中结晶紫的吸附情况.实验结果表明,当温度为30℃,pH值为6,吸附剂用量为200mg及吸附时间为60min时,对溶液中结晶紫的吸附量最高;复合纤维对结晶紫的吸附行为符合准二级动力学吸附模型,且最大理论吸附量为30.528mg/g.吸附结束后,取出复合纤维进行解吸附再生,可实现吸附剂的循环使用.     

微量氧化石墨烯改性聚酯的制备及性能研究

为探究微量氧化石墨烯在PET合成过程中的作用以及对GO/PET改性聚酯结构的影响,以PTA、EG为单体,微量GO为改性剂,采用原位聚合直接酯化法合成GO/PET改性聚酯。通过特性黏度、端羧基含量、DSC、TG以及红外光谱分析,结果表明:微量GO的加入提高了PET的特性黏度和黏均分子量,特性黏度范围在0.68～0.73dL/g; GO/PET的端羧基(—COOH)含量均小于纯PET的端羧基含量,说明GO的加入有利于PET的合成,能够使聚酯的合成更加完善;FTIR分析得到,GO经共聚反应后,1720 cm~(-1)处的C=O峰与719 cm~(-1)处的C—H峰都明显增强,推测PET大分子链已通过化学键结合的方式成功引入到GO片上;DSC、TG分析得到,微量GO的加入加快了试样的结晶速率以及增强了试样的热稳定性。     

一种PET快结晶成核促进剂的性能研究

本文合成了一种PET快结晶成核促进剂,并测试了其性能,同时研究了其对PET的快速结晶的促进作用。结果表明:该成核促进剂对PET快速低模温成型具有较好的促进作用。     

几种新型碳材料的发现、制备方法及应用前景

新型碳材料:"富勒烯、碳纳米管及石墨烯"在过去的三十年之内不断被发现,不断丰富着碳材料的"大家族"。新型碳材料因其优异的物理及化学性能,因而受到了科技工作者的"热捧"。文章主要介绍"富勒烯、碳纳米管及石墨烯"的发现过程、制备方法、研究新进展及应用前景。     

Structures and flammability properties of polyethylene terephthalate(PET) fibers containing encapsulated carbon materials

In this paper, carbon nanotubes (CNTs) and carbon microspheres (CMSs) have been microencapsulated to obtain microencapsulated carbon nanotubes (MCNTs) and microencapsulated carbon microspheres (MCMSs). Moreover, a series of PET fibers with CNTs/CMSs or MCNTs/MCMSs were prepared by melt spinning. Morphologic structures, mechanical, thermal, and flame retardant properties of MCNTs/MCMSs /PET fibers have been studied by TEM, SEM, electronic tension meter, DSC, TG, limiting oxygen index (LOI), and vertical flammability instruments. The results show that the tensile strength of MCNTs/MCMSs/PET fibers are increased because of better dispersion and compatibility of MCNTs/MCMSs in PET and enhanced orientation degrees of fibers, compared with CNTs/CMSs/PET fibers. Moreover, the highest values of mechanical properties are observed with 0.4 wt% content. Meanwhile, the MCNTs/MCMSs/PET fibers have good thermal stabilities and their fabrics have higher LOI value of 25.3%, reaching B1 class of China standard GB 17591-2006. Overall, this method endowed the MCNTs/MCMSs/PET fibers with the good mechanical and flame-retardant properties.     

聚酯功能化碳纳米管的非等温结晶动力学

以己二酸,1,3-丙二醇和羟基碳纳米管为原料,钛酸丁酯为催化剂,采用原位聚合法制备了聚己二酸-1,3-丙二醇酯功能化羟基碳纳米管(PHHCNTs)。经热重分析(TG)结果计算发现,接枝到羟基碳纳米管表面上的聚酯链的链长随催化剂质量分数的增加而减小。利用差热扫描量热仪(DSC)研究了催化剂对PHHCNTs熔融和非等温结晶行为的影响,结晶温度随催化剂质量分数的增加而升高,随降温速率增加而降低;并且催化剂质量分数越高,PHHCNTs的过冷度越低。Jeziorny法可以很准确地描述PHHCNTs的非等温结晶过程。     

碳纳米管/聚合物温差发电复合纺织材料的制备及其性能

为得到一种新型的柔性可穿戴温差发电织物,通过聚（3,4?乙烯二氧噻吩）与聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）将 碳纳米管（CNTs）均匀分散,采用浸渍烘干法,制备 CNTs/PEDOT/PSS 温差发电复合材料。借助扫描电子显微镜、X 射线衍射仪表征了该温差发电复合纺织材料的表面形貌和结晶情况,测试了不同质量分数 CNTs 下的 Seebeck 系数、 电导率和热导率,通过计算热电优值讨论了其热电性能,并研究了透湿性、折皱回复性等服用性能。结果表明：随着 CNTs 质量分数的增加,Seebeck 系数和电导率增大,热导率保持在较低的水平,热电优值增加,热电性能逐渐增强,透 湿性稍有下降,折皱回复性得到提高;在CNTs 质量分数为0.4% 时,热电优值达到2.99 ×10-9。     

聚酰胺66/氨基化多壁碳纳米管纤维制备及其性能

为提高聚酰胺66(PA66)纤维的力学性能,将羧基化碳纳米管(CMWNTs)与乙二胺(EA)进行功能化反应得到氨基化碳纳米管(AMWNTs),再将AMWNTs与PA66盐原位聚合制备AMWNTs掺杂PA66材料(PACNTs),并通过熔融纺丝制备成纤维。采用热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪及单纤维强力仪等对PA66和PACNTs纤维进行结构和性能表征。结果表明:PACNTs纤维的熔点随着AMWNTs的加入向低温方向移动,AMWNTs的加入使PA66分子质量下降,PACNTs纤维的结晶温度向高温方向移动,AMWNTs起到异相成核作用;随着AMWNTs的加入,PACNTs纤维的拉伸强度和弹性模量增加,当AMWNTs质量分数为0.5%时,PACNTs纤维的拉伸强度和弹性模量达到最大,比纯PA66纤维分别提高了约157%和455%。     

Enhancing the flame retardant of polyethylene terephthalate (PET) fiber via incorporation of multi-walled carbon nanotubes based phosphorylated chitosan

Phosphorylated chitosan (PCS) were first deposited on the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) surface via chemical modification to obtain functionalized MWNTs-based PCS (PCS-MWNTs). Then, a series of PET fibers with MWNTs or PCS-MWNTs were prepared via melt spinning. The microstructure and molecular structure of PCS-MWNTs were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and Fourier transform infrared spectroscopy. The morphological structures, mechanical, thermal, and flame-retardant properties of the PET fibers containing MWNTs or PCS-MWNTs were analyzed by FESEM, therogravimetry, differential scanning calorimetry, cone and electronic tension meter method. The results showed that MWNTs were coated with PCS. Compared to PET fiber, when the content of PCS-MWNTs was 0.9 wt.%, the PCS-MWNTs/PET fibers exhibited an efficient flame-retardant capacity, with the lower heat release rate and total release rate values of 81.03 kW/m² and 39.05 MJ/m², respectively, decreasing by 130.06 kW/m² and 11.87 MJ/m². The thermal stability of PCS-MWNTs/PET fibers strengthened, and the char residue increased from 7.21 to 13.52%. Compared to MWNTs/PET fiber, the crystallization property and tensile strength of PCS-MWNTs/PET fiber improved, because of the good dispersion and strong interface binding force with the PET fiber. Overall, the PCS layer endowed the MWNTs with good dispersion and flame-retardant characteristics.     

Improving the flame retardancy of PET fiber by constructing the carbon microspheres based melamine polyphosphate powder

Abstract

Carbon microspheres (CMSs) as carbon source, melamine phosphate (MP) as acid source and gas source, the integrated CMSs based MP composites (SiMP-CMSs) was in-situ prepared to improve the flame retardancy of PET fiber. A series of SiMP-CMSs/PET fiber were prepared by the melt spinning method. By investigating the thermal stability, flame retardancy, flame-retardant mode, crystallization and orientation degree of PET composite fiber, the results showed that, with the addition of 0.9?wt% SiMP-CMSs, the LOI value and vertical combustion grade of SiMP-CMSs/PET composite fiber was 27.4% and B1 level. The main flame-retardant mode of SiMP-CMSs/PET fiber was 31.33% physical barrier, 36.04% flame inhibition and 11.12% catalytic charring. The thermal decomposition temperature was delayed, and the residual amount increased from 11.34% to 16.13%. With the accelerated crystallization rate and the increased grain orientation, the aggregated structure of SiMP-CMSs/PET fiber was also optimized.     

聚对苯二甲酸乙二酯非等温结晶过程研究

采用DSC实验和计算机模拟实验相结合的方法,研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非等温结晶过程。发现用改进的微分方程处理实验数据得到的活化能与计算机模拟的理论值拟合误差为0.048,得到的成核参数拟合误差为0.033,二者误差均在1%之内,表明可以用计算机实验的方法获得PET的活化能和成核参数等结晶性能参数。     

原位法连续聚合聚酯/炭黑体系的结构与性能

为开发高黑度的细原液着色聚酯纤维,采用原位法连续聚合制备出炭黑质量分数为2%~3%的聚酯/炭黑(简称原位法PET/炭黑)体系,对其流变行为、结晶行为和炭黑分散形态等进行了表征,并制备了高速纺长丝。结果表明:原位法连续聚合使炭黑以直径小于1 μm的粒子簇团形式均匀分散在聚酯基体中;炭黑含量较低时的流变行为与PET相似,当炭黑质量分数达到3%时,原位法PET/炭黑熔体的表观黏度随剪切速率增大而快速降低;熔融结晶过程中,炭黑作为高效异相成核剂,显著加快了聚酯结晶速率,同时,聚酯与炭黑的良好相互作用,导致有更多的结晶缺陷,与PET相比,出现了熔融双峰,且高温熔融峰峰顶温、结晶度均降低,这与母粒法PET/炭黑体系明显不同。因为原位法保证了良好的炭黑分散性,原位法PET/炭黑可以稳定制备出炭黑质量分数为3%、单丝线密度为0.52 dtex、断裂强度≥3.31 cN/dtex的长丝。     

聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。     

新型改性聚酯的制备及其性能

为研究新型多功能黏土类材料（QE 粉）改性聚酯（PET）的可纺性及加工性能,采用共混法制备PET/QE共混物,并借助毛细管流变仪、热重分析仪、扫描电子显微镜对共混物的流变性能、热性能及其纤维形貌进行测试与表征。结果表明：QE 粉的添加使PET 发生降解,大幅减小了共混熔体的流动阻力和非牛顿性,添加质量分数为1%的QE 粉的共混物在剪切速率为900 s-1 时,剪切黏度和剪切应力较纯PET 分别下降了253% 和295%,非牛顿指数升高了19.4%;QE 粉对PET 的热降解性能基本无影响,其质量分数为2% 时,共混物的起始热分解温度下降3 ℃;采用皮芯纺丝法制备的改性纤维表面含大量QE粉颗粒,且纤维表面部分区域存有凹痕。