掺杂氧化石墨烯的复合纳米纤维纱的制备

利用静电纺丝技术制备了掺杂氧化石墨烯(GO)的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维纱,然后通过原位液相沉积法在其表面接枝导电聚合物聚吡咯(PPy),获得PAN/GO/PPy复合纳米纤维纱。利用扫描电镜、红外光谱和数字源表表征了复合纳米纤维纱形貌结构和性能。结果表明,掺杂氧化石墨烯后,聚丙烯腈(PAN)纳米纤维直径显著减小,比表面积从6.744 m~2/g增加至9.044 m~2/g,并显示了良好的力学性能。此外,当吡咯(Py)单体浓度为90 mmol/L时,PAN/GO/PPy复合纳米纤维纱显示出最佳的导电性能,其电导率为217.7 S/cm。     

PANI-DBSA对静电纺PAN纳米纤维直径的影响

在聚丙烯腈（PAN）溶液中加入不同十二烷基苯磺酸（DBSA）掺杂浓度的PANI-DBSA,将此共混体系进行静电纺丝制备纳米纤维。表征两聚合物的相容性,测试了DBSA浓度对对纺丝液导电率的影响,分析DBSA浓度对纳米纤维直径及直径分布的影响。结果表明,PANI-DBSA的氨基与PAN共聚物中的羰基之间存在氢键相互作用,使得聚合物具有良好的相容性,随着DBSA浓度的增加,共混纺丝液的电导率增大,同时纳米纤维的直径逐渐减小,纤维直径的离散度也逐渐减小,在DBSA浓度为1.1mol/L时,纤维的平均直径最小,为116nm。     

聚丙烯腈/羧基丁苯乳胶复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提高静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜的力学性能,将羧基丁苯乳胶(SBR)与PAN纳米纤维膜通过溶液浸泡进行复合,制备了一系列PAN/SBR复合纳米纤维膜,研究了SBR质量分数对PAN纳米纤维膜表面形貌、化学结构、润湿性能、热性能和力学性能的影响.结果表明:SBR以物理粘结的形式与PAN纳米纤维膜复合在一起,随着SB...     

石墨烯纳米带作为复合纤维和织物的填充物具有广阔前景

石墨烯纳米带(GNR)/碳复合纳米纤维纱是由氧化石墨烯纳米带(GONR)/聚丙烯腈(PAN)复合物静电纺,然后成功地进行加捻和碳化制得的。电子显微照片分析显示在静电纺纤维中均匀分布的纳米带沿纤维轴向高度取向。低质量分数的GONR提高了聚合物复合纳米纤维纱的力学性能。此外,碳化过程会显著增强力学和导电性能。目前,对GNR/碳复合纳米纤维的优化还没有完成。人们希望通过优化静电纺丝的条件(如在纺丝溶液中添加更多的分散均匀的或更大长径比的GONR)及碳化条件来获得更好的物理性能。GNR复合(纳米)纤维和织物可以用来增强轻质复合物。GNR/碳复合物尤其可用作燃料电池、蓄电池、超级电容器、纤维和织物型太阳能电池中的高性能电极,也可用于柔性和可穿戴的电子器件及可植入的医用设备。     

纳米ZnO的分散及PAN/ZnO纳米复合纤维膜的制备

利用添加分散剂、超声波分散及机械搅拌的方法将纳米氧化锌(ZnO)分散在聚丙烯腈纺丝液中,采用高压静电纺丝技术制备了PAN/ZnO纳米复合纤维膜。研究了分散剂的添加顺序、分散剂的种类、分散剂的用量对纳米ZnO分散效果的影响;用扫描电镜观察PAN/ZnO纳米复合纤维膜的微观形貌。结果表明:将质量分数为10%(相对于纳米ZnO)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)加入到DMAC溶液中,超声分散20 min,纳米ZnO的分散效果最好。     

聚丙烯腈/BaTiO3复合纳米纤维过滤膜的制备及其性能

为制备高效低阻的纳米纤维过滤膜,将无机驻极体BaTiO₃纳米颗粒加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝方法制备PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜,对其表面形貌、化学结构、水接触角、力学性能和过滤性能进行分析。结果表明:PAN/BaTiO₃纳米纤维的直径比纯PAN纳米纤维略有降低,且BaTiO₃纳米颗粒均匀地分散在纤维内部;与纯PAN纳米纤维膜相比,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的水接触角更大,抗污染能力更强,拉伸强度最高增加了75.5%;当BaTiO₃质量分数为0.75%时,PAN/BaTiO₃复合纳米纤维过滤膜的过滤效率为98.9%,阻力压降为42.7 Pa, 品质因子为0.105 6,其中静电吸附作用占总过滤效果的36.2%,该纤维膜过滤性能最好,且具有一定的循环使用性能。     

过硫酸铵浓度对PAN/PANI纳米纤维膜电磁屏蔽性能的影响

为了探讨过硫酸铵(APS)浓度对聚丙烯腈(PAN)/聚苯胺(PANI)纳米纤维膜电磁屏蔽性能的影响,得到电磁屏蔽性能更加优异的复合纳米纤维膜,基于静电纺丝技术,选用PAN纳米纤维膜为原料并浸入苯胺(An)酸溶液中,加入不同浓度的氧化剂APS,采用原位聚合方法制备出PAN/PANI复合纳米纤维膜。对PAN/PANI复合纳米纤维膜的微观结构、增重率、电阻性能和电磁屏蔽性能进行测试,应用回归分析方法,确定最佳的APS浓度。结果表明：氧化剂浓度为0.3 mol/L时,PAN纤维表面聚合的PANI紧密均匀,形成了良好的导电网络结构,屏蔽效能最佳。采用原位聚合方法可以制备出具有优异防电磁辐射性能的PAN/PANI复合纳米纤维膜,为进一步开发具有电磁屏蔽性能的功能性纳米纤维纺织品奠定基础。     

聚丙烯腈纳米纤维增强聚氨酯基复合膜的制备及其力学性能的研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)复合纳米纤维膜,通过热处理复合纳米纤维膜制备聚丙烯腈纳米纤维增强聚氨酯基(PANNFs/PU)复合膜。采用扫描电子显微镜(SEM)分析PAN/PU复合纳米纤维膜热处理前后的形貌结构,采用多功能拉伸仪测试纤维膜热处理前后的力学性能。分析发现,PANNFs/PU复合膜力学性能受混纺溶液中占比多的一方影响,当混纺溶液中PAN和PU质量比为4∶6时,得到的PANNFs/PU复合膜断裂应力达到152.1 MPa,断裂伸长达到178.8%,较其他质量比PANNFs/PU复合膜,整体所表现的力学性能佳;当混纺溶液PAN和PU质量比为4∶6时,混纺溶液质量分数增加到18%时,和PAN/PU复合纳米纤维膜相比,PANNFs/PU复合膜断裂应力增长了3倍左右,达到217.8 MPa,断裂伸长增长了2.5倍左右,达到320.9%。     

热处理对聚丙烯腈/聚环氧乙烷复合纳米纤维膜的力学性能影响研究

采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈和聚环氧乙烷纳米纤维膜,依次放置于方舟之上,热处理后得到了聚丙烯腈/聚环氧乙烷(PAN/PEO)复合纳米纤维膜,通过TG、SEM、多功能拉伸仪等研究了热处理温度和压力对复合纳米纤维膜形貌、力学性能的影响。结果表明:在140℃、20kPa压强的条件下得到的PAN/PEO纳米纤维膜保持了静电纺纳米纤维膜多孔的特点;在100℃、20kPa压强条件下得到的PAN/PEO纳米纤维膜具有较佳力学性能。     

PTT/PANI复合导电纤维的制备与性能

采用原位聚合法制备了PTT/PANI复合导电纤维,探讨了反应时间、等离子预处理、拉伸状态对复合纤维电导率的影响,并研究了PTT/PANI复合纤维的表面形貌、热学性能及力学性能。结果表明：纤维表面形成的聚苯胺导电层赋予了纤维优良的导电性能,其电导率可达10-2S/cm;对纤维进行氧气等离子预处理可明显提高复合纤维的电导率;反应时间对复合纤维的电导率也有较大影响;PTT/PANI复合纤维经拉伸后导电性能明显下降。复合纤维的热稳定性在高于430℃时优于基质纤维并在一定程度上提高了基质纤维的力学性能。     

木质素/聚丙烯腈复合纤维的制备及其性能

为降低传统聚丙烯腈(PAN)纤维的制备成本并实现木质素的高值化利用,对木质素/PAN共混溶液的黏度进行研究,采用湿法纺丝工艺制备了不同比例的木质素/PAN复合纤维,确定其最佳纺丝工艺。借助扫描电子显微镜、差示扫描量热/热重同步分析仪、单纤维物性分析仪、紫外-可见分光光度计等测试手段对复合纤维的结构和性能进行研究。结果表明:相对含量为35%的木质素/PAN纤维仍具有均匀致密的结构,其强度达到 3.81 cN/dtex; 加入木质素后,二者的协同作用赋予了复合纤维良好的热稳定性,该复合纤维在低成本碳纤维和功能纺织材料等领域具有重要的潜在应用价值。     

聚丙烯腈/硝酸钠纳米纤维膜的制备及其压电性能

为提高聚丙烯腈(PAN)纤维膜的压电性能,将硝酸钠(NaNO₃)掺杂到PAN中,利用静电纺丝技术制备了PAN/NaNO₃纳米纤维膜。探究了NaNO₃用量以及纺丝速度对静电纺PAN纤维膜压电性能的影响。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、驻极体非织造压电性能测试系统以及压电测试仪对PAN/NaNO₃纤维膜的表面形貌、构象和压电性能进行表征与测试。结果表明:将NaNO₃掺杂到PAN中会导致纤维膜的平面锯齿构象含量增加,晶面间距减小,进而影响PAN纤维膜的压电性能;当NaNO₃质量分数为0.9%、纺丝速度为1 000 mm/s时,纤维膜的压电性能明显提高,此时PAN/NaNO₃纤维膜中平面锯齿构象含量最多,晶面间距最小,与未掺杂NaNO₃的PAN纤维膜相比,此PAN纤维膜压电电压和电流分别提高了40%和174.53%。     

Grafting ramie fiber with carbon nanotube and its effect on the mechanical and interfacial properties of ramie/epoxy composites

Multiwalled carbon nanotubes were grafted to ramie fiber through a silane coupling agent, and its effect on the mechanical and interfacial properties of ramie/epoxy composite was studied. The properties of the grafted fiber were compared with untreated, alkali-treated, and silane-treated fibers. The scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy analyses revealed the grafted multiwalled carbon nanotube (MWCNT) particles on the ramie fiber. The mechanical and thermo-mechanical properties of the composite prepared by vacuum-assisted resin infusion process were significantly enhanced. The observed results suggest the interface was successfully modified by MWCNT, and the bonding between the fiber and epoxy matrix was enhanced significantly.     

PAN/PBMA共混纤维的研究

采用溶液共混法制备聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸正丁酯(PAN/PBMA)共混纤维。分别从溶解度参数、红外光谱(FT1R)、动态力学分析(DMA)3个方面对共混组分的相容性进行研究,结果表明PAN与PBMA具有部分相容性。通过扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TG)研究共混纤维形态结构和热稳定性,发现低含量组分PBMA以微区形式均匀分散于PAN基体中,使其耐热稳定性得到明显改善。吸附实验表明,PAN/PBMA(70/30)共混纤维对甲苯、氯仿、煤油的吸附能力较纯PAN纤维提高了2～3倍。     

Effect of Chemical Surface Treatment on Flax-Reinforced Epoxy Composite

The aim of this study is to examine the impact of surface modification on properties of flax fiber and flax-reinforced composites. For this purpose, acetic anhydride, sodium hydroxide, and silane were used to treat surface of the flax fiber. The effects of treatments on fiber were investigated by using contact angle, attenuated total reflectance-Fourier transform infrared, atomic force microscopy (AFM), and scanning electron microscopy (SEM). Contact angle and AFM results revealed that sodium hydroxide-treated flax fibers have higher adhesion force on the fiber surface. Particularly, NaOH treatment improved the mechanical properties of the epoxy matrix composite.     

纤维增强对镁基复合板物理力学性能的影响

以玻璃纤维为增强材料,以镁基无机矿物质为基体材料,制备了新型纤维增强镁基无机复合板.研究了短切纤维、纤维网格布以及短切纤维结合纤维网格布3种增强方式对镁基复合板的物理力学性能和耐湿热性能的影响.结果表明,纤维增强方式对镁基无机复合板的密度、含水率、吸水率等性能影响较小,对复合板的力学性能和耐湿热尺寸稳定性影响较大,采用...     

竹纤维增强尼龙复合材料动态机械热分析

对竹纤维增强尼龙复合材料动态机械性能进行研究.结果表明,竹纤维增强尼龙复合材料存在玻璃态、高弹态、粘流态,玻璃化转变和流动转变区域.粘流态的温度与界面改性处理、纤维用量的关系不大,与基体呈现粘流态的温度有关.经界面改性处理,竹纤维增强尼龙复合材料的玻璃化转变温度比尼龙-6基体高,且随着纤维含量的增加而提高.复合材料的储能模量、损耗模量比尼龙-6基体高.采用扫描电镜分析了复合材料的界面微观结构.     

Polyvinyl Chloride Reinforced with Areca Sheath Fiber Composites—An Experimental Study

ABSTRACT

This research work deals with fibrous composites obtained by using treated and untreated areca sheath (AS) fibers reinforced in polyvinyl chloride (PVC) by injection molding process. Surface treatments of fibers have been carried out to have a better compatibility with PVC matrix. The tensile and flexural strength have been found to increase at the early stage with the increase in treated areca fiber content till optimum (18 wt% of fiber) fiber loading thereafter declines. At optimum fiber loading, the tensile strength, flexural strength and young’s modulus values are 42.38 MPa, 18.22 MPa and 2.38 GPa, respectively, which give maximum values in comparison to other fiber loadings. Thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA), biodegradability tests and scanning electron microscopy (SEM) have been used for analysis. The TGA inferred that the thermal stability of the composites increased as compared to neat PVC matrix. Further, the composites exhibit excellent biodegradability property and their biodegradability increases with the increase of areca fiber content. From the properties obtained at optimum fiber loading (18 wt% of fiber), the composite can be suitable for automotive dashboard and door panel applications.