石墨烯/聚酰胺6纤维的混合熔融纺丝工艺及性能EI北大核心CSCD

采用溶液混合冷冻干燥法制备了质量分数0.004%的石墨烯/聚酰胺6(PA6)粒料,再用2种工艺制备石墨烯/PA6纤维——石墨烯/PA6粒料直接熔融纺丝;石墨烯/PA6粒料加入双螺杆挤出机熔融混合、挤出、造粒、熔融纺丝。用万能试验机测试了纤维的拉伸性能;用差示扫描量热分析测试了纤维的熔融行为并计算了结晶度;用扫描电镜(SEM)观察了石墨烯/PA6纤维的微观形态。研究结果表明,微量石墨烯的加入能够显著改善PA6纤维的拉伸性能,制备的石墨烯/PA6纤维的拉伸强度和拉伸模量分别可达到270 MPa和9.4GPa;工艺一制备的石墨烯/PA6纤维的热力学性能优于工艺二;较高的熔融纺丝温度可提高纤维的拉伸强度、拉伸模量、熔点和结晶度;SEM分析表明,石墨烯较均匀地分散在PA6基体中,纤维表面均匀,无明显瑕疵。     

聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料,利用扫描电子显微镜对其进行表征分析,通过在甲酸中的分散实验研究该材料的相容性,并利用拉伸实验测试其力学性能.结果表明:聚酰胺6成功以化学键形式键接到氨基化氧化石墨烯表面;氧化石墨烯在聚酰胺6基体中呈现均匀稳定分散;氧化石墨烯均匀分散于甲酸中,其在甲酸中的相容性得到了明显改善;氨基化氧化石墨烯质量分数为0.1%时,聚酰胺6/氧化石墨烯的拉伸强度和杨氏模量分别达到133和736 MPa.     

PVDF/石墨烯复合材料熔融制备工艺及其性能研究

主要研究熔融加工工艺对石墨烯在聚偏氟乙烯(PVDF)中的分散及导电、导热性能的影响。首先通过高速混合机机械搅拌,使石墨烯微片、助剂与PVDF粉料均匀分散,然后分别经由熔融模压、双辊辊压、双辊混炼、双螺杆挤出和密炼等工艺制备得到PVDF/石墨烯复合材料。利用SEM和TEM研究复合材料的微观形貌,并研究不同熔融制备工艺及石墨烯含量对复合材料导电性能、导热性能及热力学性能的影响。结果表明,采用高速混合、合适的助剂体系和熔融工艺,可以得到石墨烯分散良好的复合材料;经定向分散熔融制备工艺所得的复合材料导电性能和导热性能均优于不定向分散熔融工艺所得的复合材料;石墨烯的加入,可以改善复合材料的热力学稳定性,提高复合材料的结晶温度。     

熔融纺丝方法制备纳米碳管/聚丙烯复合纤维及其拉伸性能

采用传统的熔融纺丝技术大量制备了定向性良好的纳米碳管／聚丙烯复合纤维。扫描电镜观察证实了纳米碳管在纤维里的定向性以及分散性都得到了较大的改善。通过拉伸实验测试了纳米碳管／聚丙烯复合纤维的力学性能，采用weibull统计分析发现纳米碳管的添加显著提高了复合纤维的拉伸强度，当添加纳米碳管的质量分数达到3％时，纤维强度最高，达到61MPa，超过聚丙烯纤维强度120％。复合纤维拉伸断口的形貌特征也证实了纳米碳管添加对复合纤维拉伸性能影响存在临界现象。     

激光熔融静电纺丝法制备PLLA及PLLA/nHA纤维支架及性能研究

利用激光熔融静电纺丝方法制备了PLLA和PLLA/nHA纤维支架,采用FTIR和DSC测试对支架材料的结构和热学性能进行表征,通过熔融电纺对PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行体外降解实验,研究了失重率与降解时间的关系。同时对激光熔融和一般溶液电纺得到的PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行细胞相容性实验,对两种方法所得支架的安全性进行评价。结果表明:nHA对PLLA的结构和晶型产生影响,并减缓PLLA的降解速度,激光熔融电纺支架更具安全性,其更适合组织工程应用。     

改性氧化石墨烯/氢氧化镁/聚酰胺-6复合材料的制备和性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性处理氧化石墨烯(GO),添加改性后的GO,与聚酰胺-6(PA6)/氢氧化镁[Mg(OH)_2],成功制备了改性GO/PA6/Mg(OH)_2复合材料。通过红外光谱、热重分析、X-射线衍射、机械拉伸、锥形量热仪等技术手段对复合材料进行了分析和表征。结果表明,添加改性GO之后PA6/Mg(OH)_2复合材料的热分解速率大大降低,拉伸强度由32MPa提高至43MPa,在改性GO添加量为1%(wt,质量分数),Mg(OH)_2添加量为40%(wt,质量分数)条件下,制得的改性GO/Mg(OH)_2/PA6的极限氧指数达到28.5,具有较好的阻燃性能。     

石墨烯纺丝纤维易于实现产业化

据报道，碳海绵的研发成功，让那些“石墨烯粉”们冲动不已。据解到，浙江大学高分子科学与工程学系教授高超的课题组对石墨烯应用的研发不止于此。     

熔融纺丝制备的PET/锗复合纤维:负离子释放性能、远红外辐射性能及抗菌性能

为了研究不同无机锗粉含量的PET/锗复合纤维的负离子发射、远红外辐射以及抗菌性能,采用熔融复合纺丝法制备了无机锗粉质量分数为1%—3%的PET/锗复合纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、XRD对纤维的表面和横截面形貌、物相结构进行了表征。结果表明,无机锗粉均匀地分散在纤维中,没有出现团聚现象。复合纤维的XRD图中在2θ=17.4°、24.1°、27°、33.5°、51.7°处出现了Ge-O的特征衍射峰,表明锗粉的晶格结构没有被纺丝的高温破坏。此外,负离子发射、远红外辐射以及抗菌性能测试表明,纤维的负离子发射量与纤维内部的锗含量成正比,当锗含量为3%时,达到1 470个/cm~3。在25~70℃范围内,纤维产生的负离子数量随温度的升高而增加,当温度超过70℃时,纤维产生的负离子数量基本达到饱和。当锗含量增加至3%时,PET/锗复合纤维的法向远红外发射率达到最大值0.9,12h内复合纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到97.8%。     

聚醚砜熔融纺丝工艺研究

选用聚醚砜(PES)树脂进行熔融纺丝,探究了原料干燥、纺丝温度、组件压力、机头压力和纺丝速度对聚醚砜纤维熔融加工成型的影响,以卷绕情况来确定可纺性的优劣。结果表明,在适宜的纺丝条件下,聚醚砜可连续稳定的卷绕,有较好的可纺性,具有工业化生产的潜力。     

湿法纺丝制备聚丙烯腈/氧化石墨烯复合纤维及其抗紫外性能研究

将氧化石墨烯(GO)添加到溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中制备不同GO含量的纺丝液,利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/氧化石墨烯(PAN/GO)复合纤维,得到的复合纤维进行致密化及热定型处理;再进行力学性能、抗紫外性能测试。结果表明:制备的PAN/GO复合纤维平均拉伸断裂强度在2.0cN/dtex以上,能够满足织造要求。和纯PAN纤维织物相比,PAN/GO复合纤维织物抗紫外性能测试结果显示,其紫外线防护因子值(UPF值)在89~108范围内,属于50+级别,表明复合织物对紫外线具有优异的屏蔽效果。     

纺丝工艺与PAN/CA中空纤维超滤膜性能的关系

研究了干－湿法纺丝工艺参数对聚丙烯腈／二醋酸纤维素（ＰＡＮ／ＣＡ）中空纤维超滤膜性能的影响。结果表明，随着填充液压力的升高，挤出速率的增大，以及干纺程的增加，中空纤维膜的孔隙率、平均孔直径和水通量增加，截留率下降。内、外凝固液浓度对膜性能有不同的影响。在总拉伸倍数一定的情况下，改变第一二级拉伸，可有效调节中空纤维的性能。     

巯基接枝氧化石墨烯/聚酰胺复合膜制备及反渗透脱盐性能

反渗透膜技术作为脱盐的核心技术,在海水和苦咸水淡化、超纯水制备、污水回水等领域具有广泛应用前景,但其渗透性-选择性之间的"trade-off"效应仍是限制反渗透技术发展的一大挑战.本研究将表面功能化(接枝巯基官能团)的氧化石墨烯(GO)掺入间苯二胺水相溶液中,通过水相间苯二胺和有机相均苯三甲酰氯界面聚合的方法制备出巯基...     

湿法纺丝三聚氰胺纤维纺丝原液的制备及性能研究

采用一步合成工艺制备了可直接湿法纺丝的三聚氰胺纤维纺丝原液,研究了原料配比、反应时间、质量分数、反应温度等工艺条件对纺丝原液成纤性、贮存稳定性及纤维性能的影响。研究表明,在甲醛与三聚氰胺摩尔比为2.5、固含量70%(质量分数)、反应温度90℃、反应时间300min的优化工艺条件下,纺丝原液可直接湿法纺丝,50℃贮存时间超过100h,纤维拉伸强度为1.92cN/dtex、断裂伸长率为4.17%。     

聚酰胺46/氧化石墨烯纳米复合材料结晶性能和热性能

利用溶液共混法成功制得聚酰胺46(PA46)/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料。通过透射电镜观察得到氧化石墨烯在聚酰胺46中的纳米尺度的分散情况,差示扫描量热法的测试结果说明极少量的氧化石墨烯的加入可以对聚酰胺46的结晶起成核剂的作用,进一步通过Avrami方程分析得知受限制的环境使结晶生长的维度下降。聚酰胺46的熔点随着添加0.1%氧化石墨烯含量时升高了2.6℃,其热稳定性和动态力学性能也随之提高。     

反应挤出熔融纺丝法制备聚甲基丙烯酸酯吸附功能纤维及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用水相悬浮聚合法合成甲基丙烯酸正丁酯(BMA)均聚物;在双螺杆挤出机中,基于反应挤出机理,使BMA均聚物熔体与含引发剂(BPO)的单体甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)发生反应,利用HEMA结构单元的氢键作用于大分子间构建物理交联结构,同时采用熔融纺丝法将反应熔体制备成具有三维网状交联结构的甲基丙烯酸酯系共聚物纤维;借助傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)等测试仪器以及吸附性能、凝胶分率测试,研究纤维样品的结构与相关性能。结果表明,HEMA与BMA均聚物的质量比为3∶7时所得纤维综合性能最佳,对有机液体如三氯乙烯和三氯甲烷的饱和吸附量分别可达12.16和10.97g/g。     

PVC/PS熔融纺丝体系的相容性

针对聚氯乙烯(PVC)耐热性和韧性差的缺陷,利用共混-交联协同技术对PVC进行改性,通过熔融纺丝法制备了PVC改性纤维,采用红外、动态力学分析仪、差示扫描量热仪和扫描电镜对纤维PVC/PS体系的相容性进行了研究。聚苯乙烯(PS)能有效地提高PVC的韧性,在交联助剂苯乙烯单体和三乙醇胺的作用下,过氧化二异丙苯(DCP)可有效地交联PVC,苯乙烯单体与大分子自由基发生接枝聚合,生成的接枝聚合物可作为就地增容剂改善PVC/PS体系的相容性。     

石墨烯/聚苯胺/EVOH纳米纤维膜的制备及性能研究

柔性超级电容器是可穿戴电子设备等的重要组成部分。为探索制备柔性超级电容器的电极材料,引入热塑性乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)纳米纤维,利用苯胺原位氧化聚合反应制备石墨烯/聚苯胺/EVOH纳米纤维复合膜,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站分析了复合膜的结构和性能。研究结果表明,复合膜具有良好的柔韧性和力学强度。室温下,用四探针法测得复合膜的电导率为1.49S/cm,扫描速率为5mV/s时的比电容为51.5F/g,650次充放电循环后比电容的保持率可达80%。     

激光熔融静电纺丝法制备PLLA/PCL/nHA复合纤维支架及细胞相容性评价

利用激光熔融静电纺丝技术制备了PLLA/PCL及PLLA/PCL/nHA复合纤维,热压后形成层压复合纤维支架。利用扫描电镜对纤维支架进行了表征,同时对其进行了亲水性的测试,最后通过倒置荧光显微镜和MTT实验对复合纤维支架的细胞相容性进行了评价。研究结果表明,层压复合纤维支架的直径和孔结构具有多样性,nHA能够提高PLLA/PCL层压纤维支架的亲水性,改善支架的细胞相容性,增加细胞的附着能力,提高细胞的存活率。