PAN/MWNTs纳米纤维的制备及电磁屏蔽性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/多壁碳纳米管(PAN/MWNTs)复合纳米纤维。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了表征分析,并用高阻仪和矢量网络分析仪分别对PAN/MWNTs纳米纤维的导电性能及电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明,随着MWNTs含量的增加,纤维直径减小,纤维的导电性能增强;纳米纤维膜在低频段均表现良好的电磁屏蔽效果,在1～15MHz频率范围内,当碳纳米管的含量达到10%以上时,屏蔽率达到90%以上。     

湿化学法制备ATO/TiO2复合粉体电阻率及导电机理的研究

采用湿化学共沉淀法,在TiO2颗粒表面包覆ATO制备ATO/TiO2复合粉体.研究了复合粉体的形态结构、ATO含量对ATO/TiO2复合粉体电阻率的影响,并对导电机理进行了讨论.研究结果表明,ATO以非晶态的形态靠范德华力与静电引力吸附在TiO2表面,ATO含量决定TiO2颗粒表面能否形成完整的导电网络基本框架.渗滤阈...     

三叶复合型导电纤维的制备及性能研究

用白色导电TiO_2熔融造粒制备导电母粒,通过熔融纺丝技术制备共混型导电纤维和三叶复合型导电纤维。采用SEM、XRD和TG对2种导电纤维结构和性能进行表征。结果表明:导电TiO_2质量分数基本相同情况下,三叶复合型导电纤维的体积电阻率比共混型导电纤维的低2个数量级,导电性能明显优于共混型导电纤维,且力学性能得到改善;三叶复合型导电纤维表面光滑,摩擦系数上升较小,利于后序纺织加工。     

AZO@TiO_2导电晶须制备工艺优化及其应用

采用正交试验法对AZO@TiO_2导电晶须的制备工艺进行了优化。通过改变包覆比(Ti/Zn)、掺杂比(Al/Zn)、pH值、煅烧温度4大因素,结合反应产物的测试表征,得出合成AZO@TiO_2导电晶须的最佳工艺条件。实验范围内的最佳制备方案为包覆比(Zn/Ti)35%(at,原子比,下同),掺杂比(Al/Zn)4%,煅烧温度600℃,pH=10,该工艺条件下制备的AZO@TiO_2导电晶须表面电阻率为7.6452kΩ·cm,白度为67.8。制得的AZO@TiO_2导电晶须添加到纺丝溶液中,采用湿法纺丝制备具有良好导电性能的聚丙烯腈(PAN)白色复合导电纤维。     

PAN/AZO复合导电纤维的制备与性能

以硝酸锌和硝酸铝为原料,采用共沉积,经高温烧结制得导电掺铝氧化锌(AZO)纳米颗粒,并将导电AZO纳米粉体添加到聚丙烯腈(PAN)纺丝液中,利用湿法纺丝技术制备了结构完整的PAN/AZO复合导电纤维。采用X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜及Electrometer电阻测试仪分别对其性能结构进行表征。结果表明:AZO纳米粉体的添加使PAN纤维的结构稳定性得到提高,PAN/AZO复合导电纤维的电阻率降低了1~2个数量级。     

聚丙烯腈与改性酶解木质素共混纤维的制备与性能

以丙烯腈(AN)为共聚单体,对酶解木质素(EHL)进行接枝共聚改性,得到了改性酶解木质素(PAN-g-EHL),随后将PAN-g-EHL与聚丙烯腈(PAN)共混制备出PAN/PAN-g-EHL共混纤维。对纤维样品进行了结构与性能表征,并与纯PAN纤维和PAN/EHL共混纤维进行对比。结果表明,聚丙烯腈成功接枝到酶解木质素上,PAN/PAN-g-EHL共混纤维在升温过程中,其放热峰形变宽变弱,放热焓下降。PAN/PAN-g-EHL共混纤维的力学性能与纯PAN纤维相差不大,相容性得到较大改善,吸湿性也得到明显提高。而PAN/EHL共混纤维的力学性能较纯PAN纤维有明显下降,二者之间相容性较差,纤维存在大量的孔洞缺陷。     

TiO_2/PA纤维的导电性能研究

设计制备了导电TiO2材料,使用(NaPO3)6对其进行表面活性处理,并与聚酰胺(PA)混合造粒,再经熔融纺丝制备了一种白色导电纤维。测试表明经处理的导电TiO2材料可以很好地分散于PA基体中且相容性良好,纺出的纤维具有良好的导电性能。对其导电机理进行了研究,结果表明当导电TiO2含量7%时属于隧道导电,含量为10%~13%时属于隧道导电和欧姆导电组合导电,含量13%时以欧姆导电为主。     

PAN基碳化纤维静电耗散材料的表面电阻率研究

制备了一种以氟碳树脂为基体,聚丙烯腈(PAN)基短切碳化纤维为导电填料的抗静电复合涂层。讨论了纤维的含量、长度、涂层厚度及外加电压对涂层表面电阻率的影响。结果表明表面电阻率和碳化纤维质量分数之间的关系符合逾渗理论,当纤维长度为4mm时,此体系的渗滤阈值为2.5‰(质量分数),其表面电阻率为106Ω,具有良好的抗静电性能;表面电阻率随纤维长度的增加而降低,但降低的程度愈来愈小;涂层厚度在不超过134μm的情况下,对表面电阻率的影响较小;涂层的表面电阻率在高外加电压下较低外加电压下小;碳化纤维/氟碳树脂复合涂层的导电机理是由导电通道、隧道效应和场致发射3种导电机理竞相作用的结果。     

导电TiO_2在聚酰胺中分散性的研究

设计制备了导电TiO2材料,使用硝酸溶液对其进行表面活性处理,使用表面处理以及未处理的导电TiO2与聚酰胺分别混合造粒,再经熔融纺丝制备纤维。测试表明未经处理的导电TiO2在基体中发生团聚,纤维不具有导电性能;经表面处理后可以很好的分散于基体中且与基体相容性良好,纤维具有良好的导电性能;导电TiO2在基体中分散好有利于共混物结晶。对其导电机理进行了研究,结果表明:当导电TiO2均匀分散于基体中形成三维点状网络结构时,隧道导电为主。     

微胶囊铜粉对铜复合浆料性能的影响

为提高铜浆料的导电性,利用微胶囊技术在铜粉表面包覆液体石蜡,增强铜粉的抗氧化性,并添加少量导电性能优异的碳纳米管作为导电增强相,制备碳纳米管-铜复合浆料.利用四探针测试仪、扫描电镜等测试方法研究了液体石蜡含量对包覆铜粉性能的影响以及微胶囊铜粉作为主导电相,碳纳米管作为导电增强相对浆料导电性能的影响.结果表明:液体石蜡包覆含量为4 wt%的微胶囊铜粉具有良好的导电性和抗氧化性,其电导率为44.32%IACS;微胶囊铜粉作为碳纳米管-铜浆料的主导电相,制备浆料膜层电阻率为22.59 mΩ·cm,相比于未包覆的铜粉为主导电相制备的浆料膜层电阻率降低了12.44%;碳纳米管作为导电增强相所制备的浆料相比于纯铜浆料,电阻率降低31.74%.     

静电纺丝制备金刚石/聚丙烯腈杂化复合纤维

为了改善金刚石在聚合物中的均匀分散性,并提高导热性能,以不同粒度的金刚石和聚丙烯腈（PAN）共聚物为原料,采用静电纺丝方法制备得到金刚石/PAN杂化复合纤维。通过改变纺丝溶液中金刚石的添加量,研究了不同金刚石含量及不同粒度的金刚石对金刚石/PAN杂化复合纤维形态和热性能的影响。研究结果表明,静电纺丝可以有效解决微米级金刚石在PAN聚合物中的分散问题,金刚石的粒度对纺丝的稳定性和连续性影响很大,粒度为0.5~1 μm的金刚石经过纺丝可以有效地包覆在纤维中。当金刚石的粒度大于1~2 μm时,纺丝时稳定性差,纤维中很少或几乎没有包覆金刚石颗粒。当金刚石粒度为0.5~1 μm、实际质量分数为38.5wt%时,金刚石/PAN杂化复合纤维热导率最高,达到1.923 W/（m·K）。     

TiN/Si_3N_4复相导电陶瓷的制备及其性能

以铁尾矿为主要原料经碳热还原氮化制成的Si3N4粉和高钛渣作为原料,常压烧结制备了TiN/Si3N4复相导电陶瓷。利用XRD对其相组成进行了表征,研究了初始原料中TiO2加入量对材料致密度、力学性能和导电性能的影响。结果表明,烧结产物主要由Si3N4和TiN组成,随初始原料中TiO2加入量的增加,烧结产物中TiN相含量增加;初始原料中TiO2加入量为25%(质量分数)时烧结试样的体积密度为3.32g/cm3,硬度为8.97GPa,抗弯强度为79MPa。最少需加入20%左右的TiO2,材料中的TiN才能形成导电网络,此时材料的电阻率为4.25×10-2Ω.cm。     

木质素/聚丙烯腈共混溶液的制备及其性能研究

为了探索木质素对丙烯腈聚合原液的性能影响，用两种不同的木质素与聚丙烯腈(PAN)进行了不同配比的共混实验，并对共混后的溶液进行黏度、稳态流变性能、固含量、分子量等一系列测试。结果表明，共混溶液的黏度随着温度的升高而下降，60℃左右时相对稳定；随着两种木质素含量的增加，A木质素/PAN共混溶液黏度显著增加，B木质素添加量超过40%后溶液黏度降低；木质素添加量为40%时，L_A溶液黏度较纯PAN溶液黏度增加了192%,L_B溶液黏度大幅提升了133%。这些都与溶液内分子链形态的变化有关，由于木质素添加后，共混溶液表现出典型切力变稀的性质，共混溶液的温度、木质素添加量等因素都会影响溶液切力变稀的临界剪切速率。实验发现，固含量降低没有影响溶液黏度，且A木质素/PAN共混溶液分子量大，分散度也较平均。不同木质素在添加少量时对PAN原液的流变性能影响几乎相近，因此共混溶液中加入30%～40%A木质素较适宜。     

TiN/O''''-sialon复相陶瓷的常温导电性能研究

对原位TiN/O'-sialon纳米复相陶瓷(NTS)和采用"二步法"制备的TiN/O'-sialon复相陶瓷(TS)的常温导电性能进行了对比研究,并对材料TS进行了放电加工.研究结果表明,初始原料中20%(质量分数)和25%(质量分数)左右的TiO2加入量是决定材料NTS和TS中TiN能否形成导电网络的最低TiO2加入量,该导电临界值同基相O'-sialon与导电相TiN的颗粒尺寸比有关,此时相应材料的电阻率为1.6×10-2和1.8×10-2 Ω·cm,满足放电加工的需要.烧结温度升高,两种材料的电阻率略有降低.随放电加工速度的增加,材料TS加工表面粗糙度明显增加.     

单体浓度对PANI-CMSs/PET阻燃复合材料性能的影响

采用不同单体浓度的聚苯胺包覆碳微球与PET共混后制得PANI-CMSs/PET阻燃复合材料,研究了单体浓度对阻燃复合材料性能的影响,同时分析了复合材料的力学性能、阻燃性能及导电性能。结果表明:当单体浓度为1.5mol/L时,阻燃复合材料的拉伸强度达到39.78MPa,冲击强度为3.48kJ/m2,此时电阻率最低,导电性能最好,极限氧指数达到32.02%,PET的阻燃性能提高47.6%。     

超细PAN/PVP复合纳米纤维的制备及其性能研究

采用五因素五水平正交实验研究了溶液浓度、PAN/PVP比例、电压、接收距离和LiCl含量对聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合纳米纤维形貌的影响,成功的制备出了直径在100nm以下形貌优良的PAN/PVP复合纳米纤维,并通过XRD进行表征;并对PAN/PVP复合纤维在400℃下进行了低温碳化处理,采用四探针电导仪对纤维的电导率进行了研究。结果表明:制备PAN/PVP复合纤维最优参数组合为:浓度10wt%、PAN/PVP为5/5、电压10kV、接收距离20cm、LiCl含量0.5wt%;随溶液浓度增大,PAN/PVP复合纤维的结晶性能增大;PAN/PVP比例为5/5时,纤维的电导率最高,能达到1.2×10-2S/m。     

PBS增韧改性MWNTs/PLA导电3D 打印耗材的制备及性能

为解决多壁碳纳米管/聚乳酸(MWNTs/PLA)导电打印耗材变脆的问题,本文利用双螺杆熔融共混方法,制备了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)增韧改性的MWNTs/PLA复合材料。研究发现,PBS添加量对复合材料的性能有显著影响。随PBS含量增加,复合材料的电阻率升高,断裂伸长率和冲击强度明显提高,但拉伸强度、弯曲强度和硬度有所降低。当PBS含量为10%时,共混复合材料的综合性能最好,并根据最佳条件制成具有一定韧性的导电3D打印耗材,实际使用效果良好。     

电纺制备聚丙烯腈/氮化硼杂化复合纤维及其结构、性能研究

针对聚合物材料导热性差的问题,为了改善聚合物填充复合材料的导热和吸附等性能,以聚丙烯腈和氮化硼为原料,利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/氮化硼(PAN/BN)有机无机杂化复合纤维。采用扫描电镜、热分析、红外光谱、X射线衍射仪、激光导热仪和比表面积及孔隙度分析仪对复合纤维进行了结构和性能表征。实验通过改变聚丙烯腈和氮化硼在纺丝溶液中的质量比,研究了纤维中不同氮化硼含量对复合纤维形态、结构和性能的影响。结果表明,通过静电纺丝能够把氮化硼包覆并均匀分散在聚丙烯腈聚合物中,可有效改善聚合物的导热和吸附性能。随着纤维中氮化硼含量的增加,材料的热导率增加,当BN质量分数为54.5%时,纺制得到的PAN/BN杂化复合纤维的热导率最高达到3.977 W/(m·K),比热导率为0.048 W/(m·K)的纯PAN纤维高82.8倍左右。     

纳米TiO2/ESBS电纺复合纤维的制备及抗紫外性能研究

利用甲酸将SBS中部分双键氧化为环氧基来制备ESBS,并采用红外光谱及环氧值测定表征。再将纳米TiO2和ESBS共混并利用静电纺丝法制备纳米TiO2/ESBS纤维膜,运用SEM对纤维形态表征并进行抗紫外性能测试。结果表明:ESBS抗紫外性能得到提高,纳米TiO2/ESBS纤维膜抗紫外性能得到进一步改善,其中,锐钛型纳米TiO2/ES-BS纤维膜平均UPF为43.9,金红石型纳米TiO2/ESBS纤维膜平均UPF为175.9。     

牵伸倍率对PEDOT PSS/PVA复合导电纤维结构与性能的影响

将合成的导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚对苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)与聚乙烯醇(PVA)共混, 通过湿法纺丝, 得到了电导率较高、力学性能良好、可进行机织的PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维, 研究了牵伸倍率对纤维导电性能、结构、热性能和力学性能的影响。结果表明: 随着牵伸倍率的增加, PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维表面的微纤数量增加, 结晶性能、热稳定性及力学性能均有所提高; 当PEDOT-PSS/PVA复合导电纤维的牵伸倍率为4.0时, 其断裂强度、伸长率和初始模量分别为6.74 cN/dtex、5.95%和42.43 cN/dtex, 电导率可达到34.5 S/cm, 具有良好的应用性能。