PANI-HCl/PAN电磁屏蔽纳米纤维膜的制备与表征

用化学方法合成盐酸掺杂的导电聚苯胺,然后以静电纺丝技术制备PANI-HCl/PAN纳米柔性电磁屏蔽材料。利用红外光谱和扫描电镜分别对纳米纤维结构和形貌进行表征分析,并用电子万能试验机和矢量网络分析仪分别对导电聚苯胺薄膜的力学性能及屏蔽特性进行了测试和分析。结果表明,随着PANI-HCl含量的增加,纺丝溶液的电导率增加,纳米纤维直径减少,力学性能降低;PANI-HCl/PAN纳米薄膜的电磁屏蔽性能随着薄膜厚度的增加,电磁屏蔽性能提高,当薄膜厚度为91.04μm时,薄膜的电磁屏蔽效能达到20.38dB;同时,纳米纤维膜在低频段均表现良好的电磁屏蔽效果,在1～9MHz频率范围内,当聚苯胺的含量达到13%时,屏蔽率达到90%以上。     

PAN/MWCNT纳米平行纤维的制备以及结构表征

通过静电纺丝制备PAN以及PAN/MWCNT平行纤维膜，纤维直径在100-300nm之间。分析结果表明，随着转筒转速的增大，纤维平行取向增强，但达到一定转速后，纤维平行取向效果变差。MWCNT沿纤维轴向排列，随着MWCNT含量的增加，纤维表面变得粗糙并且直径变得粗细不均。MWCNT的加入增强了纤维膜的拉伸强度和拉伸模量，同时使PAN环化反应开始温度以及热解温度提前，有利于后续预氧化和碳化的进行。但当MWCNT含量达到10wt％后，其拉伸强度下降。     

静电纺PA-SA/PET/MWNTs复合相变纤维的制备及储热性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、棕榈酸和硬脂酸二元低共熔物(PA-SA)和多壁碳纳米管(MWNTs)为原料,通过静电纺丝的方法制备了新型的PA-SA/PET/MWNTs定形相变复合纤维。研究了强酸处理后的MWNTs对静电纺PA-SA/PET/MWNTs复合相变纤维的形貌结构和储热性能的影响。FT-IR光谱分析表明,强酸处理后在MWNTs的表面成功的引入了羧基(-COOH)官能团。SEM观察表明,随着MWNTs的加入,复合相变纤维表面沟槽变得更加明显且纤维直径明显增大。DSC分析表明了MWNTs的含量对复合相变纤维的熔化焓值和结晶焓值有一定的影响,对熔化温度和结晶温度没有显著性的影响。     

MWNTs/丝素/聚酰胺共混静电纺纳米纤维毡的结构和性能

静电纺再生丝素纤雏具有在水中易溶胀、结构稳定性和力学性能差等缺陷.在前期研究聚酰胺6/66对静电纺丝素纤维的结构和性能改进效果的基础上,以多壁碳纳米管(MWNTs)增强静电纺丝素/聚酰胺6/66复合纳米纤维.研究发现,随着MWNTs含量的增加复合纤维毡的颜色由白色变成黑色,纤维直径逐渐减小,并且都在90nm以下.MWNTs的加入,还有效地提高了纤维的结晶度、热稳定性以及纤维毡的拉伸力学性能.     

聚偏氟乙烯/多壁碳纳米管电磁屏蔽复合薄膜的制备与性能

导电聚合物基电磁屏蔽复合材料以低渗透阈值和轻薄可加工为重要研究目标。论文采用多壁碳纳米管（MWCNTs）作为导电填充颗粒、聚乙烯吡咯烷酮PVP K30作为分散剂,通过简单的溶液混合和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）非织造布刮膜法制备出具有三维网状的聚偏氟乙烯（PVDF）/MWCNTs复合薄膜。通过旋转黏度计测试得出MWCNTs质量分数低于5%时易于保存和加工;通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、四探针电阻率测量仪、矢量网络分析仪以及接触角测试仪的分析结果得出,当MWCNTs质量分数在3%附近时达到渗流阈值,复合材料的β相增加明显,MWCNTs分散均匀,结晶性能良好,3 mm和5 mm的复合薄膜导电率增长率分别高达90.20%和72.20%,电磁屏蔽增长率分别高达57.41%和45.84%,并且MWCNTs含量会正向影响薄膜的导电、电磁屏蔽和润湿性能,所得的导电PVDF基薄膜在较薄厚度时具有优异的EMI屏蔽性能,可应用于轻薄可加工的穿戴设备领域。     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合材料电磁屏蔽性能研究

通过熔融共混、流延成膜法制备了多壁碳纳米管/聚乙烯醇(MWCNTs/PVA)复合材料,并研究了碳纤维作为增强体的作用。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析表明:MWCNTs在PVA基体中均匀分散且形成了良好的空间导电网络;MWCNTs的加入会使吸收峰转移并与PVA发生键合反应;MWCNTs/PVA复合材料具有优异的热稳定性,热分解温度低于105℃时只有少量水分蒸发。导电性和电磁屏蔽测试表明,MWCNTs/PVA复合材料电磁屏蔽性能随其导电性的增强而提高,MWCNTs质量分数为1.2%的复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段上具有良好的屏蔽性能,当干扰电磁波频率为13.3GHz时,其屏蔽效能为36.7dB。碳纤维可以增强MWCNTs/PVA复合材料的屏蔽性能,MWCNTs质量分数为0.6%的碳纤维增强MWCNTs/PVA复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段时,其电磁屏蔽效能大于40dB。     

PAN/CA复合纳米纤维膜的制备及性能表征

为了研究聚丙烯腈/二醋酸(PAN/CA)复合纳米纤维膜的截滤性能,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,将PAN/CA以质量比分别为100/0、90/10、80/20共混配制成质量分数为10%的溶液,以静电纺丝技术,制备PAN/CA复合纳米纤维膜.借助扫描电镜(SEM)及相关测试软件,测出复合纳米纤维的平均直径分布...     

木质素/PAN碳纳米纤维的制备与表征

基于静电纺丝法,以碱木质素和聚丙烯腈(PAN)为溶质,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂制备碳纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、共聚焦显微拉曼光谱仪和X射线光电子能谱(XPS)等手段分析了木质素在木质素/PAN中的质量占比对碳纳米纤维形貌及结构的影响。结果表明：随着木质素含量的逐步增加,对碳纳米纤维的表面形貌和微观结构影响并不显著,说明木质素可以代替部分含量的PAN,为基于木质素/PAN碳纳米纤维制备高性能超级电容器电极材料提供参考。     

聚丙烯腈基中空碳纤维的制备及电化学性能研究

通过静电纺丝法制备含有添加剂多壁碳纳米管(MWCNTs)和氯化锌(ZnCl2)的有序排列聚丙烯腈(PAN)基中空微纳米纤维,经预氧化、碳化和酸化处理后得到多孔PAN基中空碳纤维。通过场发射扫描电子显微镜观察表明,MWCNTs增加了PAN基碳纤维的表面粗糙度,而ZnCl2增加了纤维表面的孔洞结构。由吸附仪测试碳纤维的比表面积发现,多孔PAN/MWCNTs/ZnCl2碳纤维(两中空)的比表面积达到356.8m2/g,是PAN碳纤维的3.7倍。由循环伏安曲线看出,多孔PAN/MWCNTs碳纤维(两中空)较PAN碳纤维具有更好的电容性能。     

碳纳米管改性聚丙烯腈纳米纤维膜制备工艺及性能

聚丙烯腈(PAN)纳米纤维纸具有高孔隙率、三维连通等特点,其炭化后形成的碳纤维纸可应用于燃料电池质子交换膜中。提升PAN纳米纤维性能,有利于获得高质量碳纤维纸。文中采用碳纳米管(CNT)增强改性聚丙烯腈,通过静电纺丝制备CNT/PAN纳米纤维膜,研究了CNT的加入对纤维膜微观结构、热稳定性、导电性的影响。对纤维膜的扫描电镜照片、热稳定性等进行分析,结果表明CNT质量分数为2%时,纤维膜的孔隙率为86%、比表面积为21.1 m²/g;相较未加CNT的纤维膜的电阻下降40%,最大热分解温度提升了6℃。为后期制备电池用高性能碳纤维纸前驱体提供了支撑。     

Mechanical properties of electrospun PVA/MWNTs composite nanofibers

Composites of polyvinyl alcohol (PVA) and multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were prepared by electrospinning. A PVA/MWNTs solution was electrostatically spun to form filler wrapped nanofibers, with a diameter of ∼ 100-200 nm. As the concentration of filler in the composite was varied, the coloration of the fiber sheets changed. The SEM and TEM analyses of the fiber sheets revealed that the deformation of the fiber increases with increasing nanotube concentration. The mechanical properties were studied using a universal testing machine (UTM). The analysis is presented in detail. It is argued that the degree of dispersivity orientation and anisotropy of the nanotubes and the amount of interfacial stress in the filler/polymer are the predominant factors determining the variation in the tensile properties of the composites with the filler concentration.     

Analysis of optical properties of TiO2 nanoparticles and PAN/TiO2 composite nanofibers

The aim of the study was the production of thin composite nanofibrous mats PAN/TiO₂ nanoparticles using the electrospinning method from solution of PAN/TiO2/DMF. TiO₂ nanoparticles were obtained using sol-gel method. To prepare sol mixture, organic alkoxides precursor of titanium isopropoxide and water solution were used. Calcination of TiO-gel and following milling were carried out to obtain nanoparticles of TiO₂ rutile phase. In order to analyze the structure of the obtained particles, we used X-ray diffraction analysis (XRD) and energy dispersive spectrometer (EDS). Analysis of the morphology and chemical composition of the resulting composite nanofibers were carried out using a scanning electron microscope (SEM) with EDS. The analysis of the optical properties and the energy band structure prepared nanoparticles and thin composite nanofibrous mats were determined by spectral analysis of the absorbance as a function of the energy of radiation obtained using a UV–Vis spectrophotometer.     

乳液共混法制备PANI/PAN复合纳米纤维

采用乳液共混法,在N,N二甲基甲酰胺( DMF)中进行聚苯胺(PANI)的乳液聚合,并将该乳液与聚丙烯腈(PAN)的DMF溶液共混形成PANI/PAN复合分散体系;通过静电纺丝技术制备PANI/PAN复合纳米纤维.利用傅里叶红外测试仪(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV-vis)对乳液聚合产物进行了鉴定;利用数显电...     

以PAN为基膜的复合纳滤膜的制备研究

以NaOH溶液改性后的聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,对,对′-二氨基二苯甲烷(DDM)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,经过界面聚合反应制备复合纳滤膜。考察了胺浓度、酸接受剂浓度、界面聚合时间等对膜分离性能的影响。结合FTIR和环境扫描电镜(ESEM)研究复合膜的表面形态及断面结构,讨论了复合纳滤膜致密层的结构与其性能的关系。结果表明,采用界面聚合反应在PAN改性膜上已复合一层致密的表皮层,该致密表皮层是聚酰胺结构。     

HDPE/MWNTs复合材料PTC性能的研究

研究了高密度聚乙烯，多壁碳纳米管复合材料的电阻非线性正温度系数现象（PTC）．结果表明，高密度聚乙烯，碳纳米管复合材料的渗滤域值为3％（质量分数，以下同）左右；当MWNTs含量为8．5％时复合材料的PTC强度最大，且基本没有后NTC效应；经过16次的加热．冷却循环后复合材料有好的电阻率．温度重现性；对样品SEM分析表明MWNTs在复合材料中的分布均匀．     

多壁碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维的动静态力学性能研究

采用干湿法纺丝工艺制备了多壁碳纳米管(MWNTs)增强的聚丙烯腈(PAN)复合纤维,表征了复合纤维的动静态力学性能。结果表明,采用空气拉伸新工艺并添加少量MWNTs后显著提高了PAN纤维的力学性能;由于MWNTs容易在拉伸作用下取向,且与PAN间存在较强的相互作用,使得与MWNTs作用的PAN分子更易取向并结晶,从而提高了复合纤维的结晶度和取向度,达到了增强的效果。     

碳纳米管/平面各向异性羰基铁复合材料的液相共混法制备及其电磁性能

采用机械球磨法制备了平面各向异性羰基铁（Planar Anisotropic Carbonyl Iron,PACI）,然后通过液相共混法制备了碳纳米管（CNTs）/PACI复合材料。采用同轴法测定CNTs/PACI复合材料在2~18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率,研究了CNTs掺杂量对复合材料电磁性能的影响。结果表明：CNTs/PACI复合材料相对于PACI具有更高的复介电常数和衰减常数,随着CNTs质量分数的提高,复合材料的复介电常数和衰减常数逐渐增大,特征阻抗则逐渐减小。CNTs掺杂能够有效提高CNTs/PACI复合材料的吸波性能,通过调整厚度和CNTs掺杂量可以对复合材料的吸波性能进行有效调控。厚度为1.2 mm、CNTs质量分数为2wt%和厚度为1.6 mm、CNTs质量分数为0.5wt%的CNTs/PACI复合材料在Ku波段（12~18 GHz）的反射率均小于-10 dB;厚度为2.0 mm、CNTs质量分数为0.5wt%和1wt%的复合材料反射率小于-10 dB的频带宽分别为5.28 GHz（8.24~13.52 GHz）和5.04 GHz（7.52~12.56 GHz）,覆盖整个X波段（8~12 GHz）。     

CaCO3/PP复合材料的制备及力学性能研究

采用钛酸酯偶联剂对CaCO3粒子进行表面处理,通过双辊熔融共混和硫化压机压片技术制备了CaCO3/PP复合材料;测试了其拉伸强度、冲击强度和硬度,探讨了偶联剂用量和CaCO3添加量对复合材料力学性能的影响.研究表明,添加CaCO3粒子能有效提高PP材料的力学性能,且经偶联剂表面处理后的CaCO3粒子对改善PP的力学性能效果更佳,当采用2%钛酸酯偶联剂表面处理后的CaCO3粒子添加量为4%时,CaCO3/PP复合材料综合力学性能最好.