碳纳米管对PVA湿法纺丝原液的影响

对碳纳米管进行了不同程度的酸化处理,制备得到质量分数为16%的MWNTs/PVA湿法纺丝原液.用上述纺丝原液刮膜得到MWNTs/PVA薄膜.经扫描电镜观察,酸化处理后碳纳米管聚集状态变得松散.采用计算机控制粘度仪研究了原液粘度与剪切速率关系,原液粘度随剪切速率的增加而降低,为典型的切力变稀流体.采用微控电子万能试验机测定薄膜力学性能,结果表明,碳纳米管的加入改善了原液薄膜的力学性能.     

干法纺丝法制备低氧含量SiC纤维

通过粘度、凝胶含量和XRD等手段研究了聚碳硅烷(PCS)纺丝原液的干法纺丝性能和干纺PCS纤维的自交联过程, 并对所制得的低氧含量SiC纤维的组成、结构和性能进行了表征. 结果表明, PCS/二甲苯纺丝原液的最佳纺丝粘度范围在18.0～22.0Pa·s; 干纺PCS纤维在烧成温度超过250℃后开始发生自交联反应, 在烧成温度超过550℃后, 干纺PCS纤维完全交联形成了“不熔不溶”的网状结构; 干法纺丝法制备得到的SiC纤维与空气不熔化法制得的SiC纤维相比, 氧含量大幅降低, 仅在3.6wt%左右, 结晶度较高, 其耐高温抗氧化性也有明显的改善.     

明胶-PVA复合纤维的研制及性能表征

明胶与聚乙烯醇(PVA)溶液共混得到不同配比的纺丝原液,通过测定其流变性与共混膜的力学性能,得到优化明胶-PVA共混纺丝原液固含量比为1.5∶8.5.以饱和硫酸钠溶液为凝固浴,采用湿法纺丝制得复合纤维.采用正交设计法优化复合纤维热拉伸条件为,温度200 ℃、拉伸率60%、处理时间4 min;最后对纤维进行了扫描电镜(SEM)分析及吸湿性与蛋白质含量的表征.     

纺丝原液原位合成相变材料微胶囊制备石蜡/PVA储能纤维

以聚乙烯醇(PVA)纺丝原液为分散介质, 常温相变材料RT27石蜡为芯材, 正硅酸乙酯(TEOS)为聚合单体形成SiO₂囊壳, 通过原位聚合直接制备含有石蜡微胶囊的PVA纺丝原液, 之后通过湿法纺丝制备石蜡/PVA储能纤维。通过正交实验优化, 结合粒径分布软件, 分析各因素对微胶囊粒径的影响, 选择适合纺丝的微胶囊合成条件。采用FTIR-ATR、SEM、EDS及TEM表征了纤维及微胶囊的化学成分及形态, 通过DSC、TGA表征了微胶囊的包覆率、纤维的储能性及热稳定性。结果表明: PVA纺丝原液中合成了SiO₂凝胶包裹的相变微胶囊, 其平均粒径为1.39 μm, 大小及分布适合纺丝。纤维相变焓值为45.39 J/g, 石蜡包裹率高达94.72%, 纺出纤维具有较高的储能性和较好的热稳定性。     

溶液静电纺丝制备热塑性聚酰亚胺超细纤维无纺布

为实现热塑性聚酰亚胺(LPI)无纺布的宏量制备奠定基础,以N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用静电纺丝技术成功制备了平均直径范围为0.36~1.47μm的LPI超细纤维,系统探讨了纺丝液浓度、流速以及纺丝电压等工艺条件对LPI纤维形貌和直径的影响。结果表明:随着浓度从22%(质量分数,下同)增加到30%,LPI纤维的平均直径显著增大,同时直径分布逐渐变宽,并且在纺丝溶液浓度较低时,有纺锤状纤维存在,随着溶液浓度上升,纺锤状纤维消失,随浓度继续上升,纤维开始产生粘连。纺丝电压的改变对纤维的形貌和平均直径变化不显著;随着流速增加,纤维平均直径随之增大,当流速大于1.5mL/h时,开始出现纤维粘连,大于1.8mL/h时,出现纺锤状纤维。通过优化工艺条件,在LPI浓度28%,电压15kV,流速1.2mL/h,温度30℃,接收距离25cm条件下,制备了平均直径为1.18μm的纤维。     

混合溶剂中聚丙烯腈纺丝原液的可纺性

以二甲基亚砜/二甲基乙酰胺(DMSO/DMAc)为混合溶剂,选择高黏均分子量(Mη)聚丙烯腈(PAN)为研究对象,系统研究了温度、溶剂比例、分子量、固含量对混合溶剂纺丝原液流变性的影响。结果表明,纺丝原液的表观黏度随分子量、固含量的增大而增加,随温度升高而降低,随溶剂比例先增加后减小,在V(DMSO)∶V(DMAc)=1.25∶1处出现最小值,随后逐渐增加。PAN的结晶度随溶剂体积比增大而升高,在1.25∶1时结晶性能最优。最终实验确定PAN纺丝原液可纺性最佳条件为:纺丝温度60℃～70℃,溶剂体积比1.25:1,固含量14%～16%。     

高强度卡拉胶纤维的制备及性能测试

通过卡拉胶与环氧氯丙烷交联反应制得改性卡拉胶;并将改性卡拉胶溶于热水制得纺丝液,采用湿法纺丝制备高强度卡拉胶纤维。红外光谱测试及粘度提高证明交联反应的发生;用单因素实验法找到影响因素的最佳范围,通过正交实验法得到最佳合成条件为温度90℃、交联剂加入量为6.25%、反应时间2.0h、pH值为10.0;利用万能材料试验机测得纯卡拉胶纤维的断裂强度为2.17cN/tex,改性卡拉胶纤维的最大断裂强度为3.99cN/tex,交联后断裂强度提高85%。     

凝固浴对MF-PVA纤维结构与阻燃性能的影响

三聚氰胺甲醛-聚乙烯醇(MF-PVA)纤维是以三聚氰胺、甲醛以及聚乙烯醇水溶液反应制得纺丝原液,采用湿法纺丝制备的MF-PVA纤维。探讨了不同pH值的饱和硫酸钠凝固浴对该纤维的组成变化、形态结构及阻燃性能的影响。氮含量测定及红外光谱分析均证明了MF树脂的溶出量随着凝固浴酸性的增加而增加,造成纤维的表面与横截面粗糙程度越来越大,但极限氧指数(LOI)却越来越高。在酸性一浴法中,凝固浴pH值为3时,其氮流失量高达50%以上,LOI可达37。     

静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物锂离子电池隔膜及性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶液为溶剂,通过静电纺丝技术制备了聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)纳米纤维膜,并对纺丝工艺及纤维膜的性能进行了详细研究。结果表明:PVDF-HFP纤维膜的最佳纺丝工艺条件为:纺丝液浓度为0.26g/mL、溶剂DMF与丙酮的体积比为7∶3、纺丝电压为20kV、纺丝温度为30℃。制备的PVDF-HFP纤维膜中纤维直径主要分布在150～300nm,膜的熔点为157.94℃,拉伸强度为10.09MPa,断裂伸长率为74.34%,孔隙率达84%,吸液率达到570%。     

聚砜的静电纺丝工艺及其产品的热处理

采用N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂制备了聚砜（PSF）静电纺丝溶液,并通过SEM研究了静电纺丝工艺对纤维形态和直径的影响。结果表明,由质量分数为20%的PSF/DMF溶液可以获得连续均匀的纤维。通过SEM、XRD、TG和力学性能测试,研究了热处理温度和时间对静电纺PSF纤维毡的形态结构、聚集态结构和拉伸力学性能的...     

磷虾蛋白对聚丙烯腈的修饰改性

以水为反应介质,用马来酸酐对磷虾蛋白进行活化后再与丙烯腈共聚,得到磷虾蛋白马来酸酐酯接枝聚丙烯腈共聚物(AKPM-g-PAN),然后用湿法纺丝制备AKPM-g-PAN纤维并研究其力学性能和热性能。结果表明:制备AKPM-g-PAN的最佳配方和条件是:AKP、马来酸酐与PAN的配比为2∶2∶12.5,引发剂的质量为PAN质量的10%,反应温度为60℃。按照最佳工艺条件进行接枝聚合反应,得到的聚合物分子量为15.8万。AKPM-g-PAN纤维的断裂强度随着纺丝液浓度的增加而增大,随着凝固浴浓度和凝固浴温度的增加先增大后减小;而AKP的加入导致复合纤维的保水率提高,但是影响聚丙烯腈原有的分子链规整性并失去了部分结晶能力。     

可生物降解聚乳酸/助剂/聚丙烯复合纺粘非织造布的制备与性能研究

以聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)为原料,以自制马来酸酐接枝物为助剂,通过综合纺丝机熔融共混制备可生物降解PLA/助剂/PP复合纺粘非织造布,研究纺丝温度、计量泵转速、热辊温度和助剂用量对非织造布物理性能的影响;对牵伸前后的纤维进行了热学性能分析。结果表明,纺丝温度170℃、计量泵转速25r/min、热辊温度60℃及助剂用量12%(wt,质量分数)为复合非织造布的最优制备工艺条件;复合纤维经过牵伸后,总结晶度得到提高。     

改性条件对半导体Ni片上电纺丝沉积碳纳米纤维结构和性能的影响

选择乙醇电纺丝工艺制备碳纳米纤维,优化了工艺条件,并制备得到结构均匀的碳纳米纤维.选择EP溶液与水蒸气作为碳纳米纤维的改性介质,分析不同方法对碳纳米纤维进行表面改性的差异性.研究结果表明:通过乙醇电纺丝方法制备碳纳米纤维的最优条件为:锂盐溶液质量分数为70％,镍片-电纺丝间距1.5cm,烧制时间为9 min.通过电纺丝...     

石墨烯/聚酰胺6纤维的混合熔融纺丝工艺及性能

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。     

温度响应性双面纳米纤维的制备和性能

使用N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酰氧基二苯甲酮共聚合成的温度响应性聚合物和以用甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚乙烯醇为成纤聚合物、以水为溶剂，配制纺丝液并将并列静电纺丝和紫外光辐照相结合制备出升温可卷曲的温度响应性双面纳米纤维。用扫描电镜和透射电镜均观察到这种纳米纤维具有双面结构，用核磁共振波谱仪证实用紫外光辐照可使双面纳米纤维中形成交联结构。研究了并列静电纺丝的工艺条件对双面纳米纤维的产率和平均直径的影响。结果表明，在两种纺丝液的流速不超过0.3 mL/h、纺丝电压不超过22 kV的条件下双面纳米纤维的产率高于90%，改变接收距离可在一定范围内调节双面纳米纤维的平均直径。这种双面纳米纤维在水中具有良好的稳定性，其中可水溶的聚合物含量(质量分数)低于2%。当水介质温度从25℃升高到35℃时，这种纳米纤维从伸展形态转变为卷曲的形态。这种对温度的响应性具有可逆性。     

PAN湿法纺丝中凝固成纤过程的研究进展

综述了PAN湿法纺丝中的凝固成纤过程的研究进展,主要介绍了成纤过程中溶剂与沉淀剂的双扩散的理论研究情况,讨论了凝固浴条件包括凝固浴温度、浓度及纺丝原液的固含量对双扩散及纤维结构与性能的影响,对PAN原丝及其碳纤维的发展与应用作了简单介绍.     

PAN湿法纺丝工艺与纤维性能相关性研究

用X射线衍射法研究了湿法纺丝过程中PAN纤维结晶结构的演变,通过测试纤维在成形过程中的沸水收缩率和强纤度的变化,并结合纤维的纺丝工艺,探究了纺丝工艺与纤维性能的相关性.结果发现,牵伸和脱除溶剂均可提高纤维的强度,牵伸可提高纤维的取向度和结晶度,干燥致密化可使纤维的取向结构和结晶结构稳定.     

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。     

熔融纺丝制备聚碳硅烷有机先驱体纤维

运用超声手段将碳纳米管(CNTs)掺混到聚碳硅烷(PCS)中,在先驱体转化法的基础上,通过熔融纺丝、空气不熔化等工艺过程制备出了直径18~20μm的有机混合纤维。研究了掺混CNTs后PCS纤维纺丝工艺的变化,并通过红外光谱及热分析的手段将掺混CNTs的PCS纤维与原PCS纤维进行对比,研究了掺混CNTs后PCS纤维在活化能、反应速率常数及预氧化程度上的变化。结果表明:相同的升温制度下,随着CNTs的加入,PCS纤维的预氧化程度提高了7.51%,PCS纤维的熔融纺丝温度提高了约5℃,压力增加约5个单位。     

醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯溶液的高压静电场纺丝

研究了醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯(HPMCAS)溶液高压静电场纺丝过程中高聚物分子量、溶液浓度、静电场强度对成纤性和纤维直径的影响,制备出直径范围为0.43μm～1.0μm的纤维。当溶剂、溶液浓度及静电场强度一定时,重均分子量-Mw分别为2.6万、4.8万和7.2万,HPMCAS溶液中只有7.2万者能纺丝得到光滑纤维。在静电场强度、溶剂组成一定条件下,HPMCAS可纺丝浓度范围为8%～15%(质量分数,下同),且随着纺丝溶液浓度的增大,所得纤维的平均直径逐渐增大。当其它条件保持一定时,随着纺丝电压的增大,所得纤维的平均直径呈下降的趋势,所得纤维结晶度略微增大。