弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

导电蚕丝的制备与性能研究

采用原位聚合法使蚕丝纤维表面生成一层聚苯胺导电层,形成皮芯结构蚕丝/聚苯胺复合导电纤维,赋予蚕丝导电性能。研究氧化剂的浓度对蚕丝/聚苯胺复合导电纤维的电导率的影响,并测试分析了导电纤维的表面形貌、化学结构及力学性能。研究结果表明:导电蚕丝的电导率随着氧化剂浓度的提高呈现先增后减的趋势,电导率最高达到0.3S/cm左右。原位聚合在蚕丝表面生成的物质为聚苯胺,且随着氧化剂浓度的提高,导电蚕丝表面的聚苯胺含量逐渐增多。与未处理的蚕丝相比,导电蚕丝的力学性能变化较小。     

石墨/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及性能表征

应用静电纺丝技术制备石墨/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,并将该复合纤维收集成无纺布薄膜;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合纤维的微观形貌和结构,利用宽频质谱仪测试了纤维的导电性,利用万能强力机测试了不同纳米石墨含量纤维薄膜的拉伸力学性能,并利用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)测试了复合纤维的物相及热力学行为.结果表明:在聚乙烯醇质量分数为8%、石墨质量分数为4%时,所制备的纳米纤维膜导电性最高,且力学性能最好,与纯PVA相比,电导率和断裂强度分别提高1个数量级和127.33%;XRD测试结果表明,纳米石墨成功附着在PVA中;TG结果表明,石墨/PVA复合纤维初始分解温度相对于纯PVA变化不大,当样品质量保持率为40%时,4%石墨/PVA复合纤维较纯PVA相比,其分解温度提高了35℃.     

聚丙烯/掺锑二氧化锡纳米复合导电纤维的结构与性能研究

首先采用溶液成型的方式制备PP/ATO复合材料,然后将其进行熔融纺丝制备复合导电纤维,采用扫描电镜（SEM）、广角X-衍射（XRD）及热失重仪（TGA）分析了复合纤维的结构,测试了复合纤维的导电性能。结果表明：纳米ATO在PP基体中分散良好;纳米ATO的加入可以有效地提高PP纤维的导电性能,当其质量分数为7.5%时,复合纤维的电导率可达10-6S/cm;ATO的加入没有改变PP的结晶形态,复合材料的结晶形态仍属于a晶型;PP/ATO复合纤维的热稳定性与纯PP相比明显提高。     

碳黑/聚氨酯共混导电纤维熔融纺丝的研究

以聚氨酯为基体、碳黑为导电介质共混得到导电母粒，通过熔体纺丝法制得碳黑／聚氨酯共混导电纤维．研究表明：随着碳黑含量的增加，导电性增强，但纤维的力学性能、可纺性下降，当碳黑质量分数为16％时，其导电性和力学性能较好；分散剂的含量对纤维导电性也有一定的影响．     

炭黑导电聚酯织物的制备及其性能表征

为提高聚酯织物的导电性能,采用一种新型的制备导电织物的方法,即同质涂层法,加入导电粒子炭黑制备了同质涂层炭黑导电聚酯(PET)织物;研究了涂层中炭黑(CB)的含量与聚酯含量对织物导电性能的影响,并对所得导电织物的微观形貌、耐水洗性能、热力学性能、力学性能进行了测试表征.研究表明:所得同质涂层导电聚酯织物的表面电阻可达10~2~10~3Ω,且经过超声水洗后表面电阻不受影响;经过SEM观察得知,炭黑与同质涂层相容性良好;改性后织物的熔点在257℃左右,保持聚酯良好的耐热性能;改性后织物拉伸强度相比原织物最大增加164%,具有良好的力学性能.     

后交联对碳黑/聚氨酯导电纤维力学性能的影响

针对湿法纺丝制备的碳黑/聚氨酯导电纤维断裂强度和初始模量比较低的问题,采用低毒、高效交联剂——乙二胺对其进行交联处理.结果表明:乙二胺能够使聚氨酯/碳黑导电纤维发生交联反应,而且纤维在相对紧张状态下进行交联,断裂强度更大;在50℃以下,聚氨酯/碳黑导电纤维的断裂强度随交联温度的升高、交联时间的延长及乙二胺质量分数的提高而从0.432 cN/dtex增加到0.692 cN/dtex,弹性回复率可以从85.5%提高到97.5%.     

无压烧结SiC/TiB2复合材料组织与性能的研究

以TiB₂为基体、SiC为主要添加相、B₄C和纳米炭黑为烧结助剂，采用无压烧结方法制备SiC/TiB₂复合材料，研究SiC添加量对SiC/TiB₂复合材料的显微组织、力学性能及体积电阻率的影响。结果表明：随着SiC含量的增加，复合材料的晶粒尺寸逐渐减小，开口气孔率逐渐降低，抗折强度、断裂韧性及维氏硬度均呈现上升趋势；当SiC的质量分数为20%时，复合材料的力学性能最佳，此时其抗折强度、断裂韧性和维氏硬度分别为189.5 MPa、4.19 MPa·m^1/2和15.8 GPa;随着SiC含量的增加，复合材料的体积电阻率增大，导电性能有所降低。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜的制备

用静电纺丝技术制备壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米纤维膜,探讨了不同浓度、分子量及聚乙烯醇添加比例对纳米纤维膜成形的影响,运用扫描电镜对纳米纤维膜的形貌进行了分析,同时对其力学和亲水性能进行了测试.结果表明：当分子量为5×105g/mol、质量分数为4%、聚乙烯醇的添加比例为40%时,所制备复合纳米纤维膜具有良好的形貌,具有一定的力学性能,且呈疏水性.     

多层结构镀银聚酯导电纤维的制备

聚酯纤维经除油和粗糙化后,表面浸涂氧化铟锡(ITO)溶胶,经热处理在纤维表面形成ITO层,经SnCl2溶液敏化后浸入特定浓度的氧化-还原镀银溶液中,获得表面镀制银/ITO复合导电层的聚酯导电纤维。扫描电子显微镜观察显示,复合导电层的厚度约为500nm,纤维表面银层平整,颗粒均匀。能量弥散X射线能谱测试表明,纤维表面银的质量分数可达87.44%。对纤维进行力学性能和导电性能测试结果显示,其断裂强度为4.741cN/dtex,比原纤维下降约14%,纤维电阻率可低至0.21mΩ·cm。     

添加炭黑和交联剂的 EVA 半导电复合物性能研究

本文对以ＥＶＡ为基体树脂,炭黑为导电填料的半导电复合物的物理力学性能及电性能进行了研究。探讨了炭黑含量、表面处理、化学交联及交联剂用量对复合材料性能的影响,并分析了其作用机理。     

整体式钢纤维导电砼力学及导电性能研究

为提高整体式不锈钢纤维导电混凝土的力学性能及导电性,促进其在实际工程中的应用,利用不锈钢纤维良好的导电性,制备成整体式不锈钢纤维导电混凝土,并对其特性进行相关的试验研究。研究发现:掺入适量不锈钢纤维的混凝土的结构的力学性能有效加强,包括抗压强度和弯拉强度。结合复合相导电材料渗滤阀值理论来分析,整体式不锈钢纤维导电混凝土的导电性能与掺入的钢纤维量有着紧密的联系,随着掺量的增加,电阻率会出现谷值,而后出现回弹。     

SiC纳米纤维增强碳化硅陶瓷的性能

以SiC纳米纤维作为增强体,采用凝胶注模成型工艺制备碳化硅陶瓷坯体,通过反应烧结制备SiC纳米纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料;采用两种不同粒径的碳化硅粉体为原料,加入不同质量分数的SiC纳米纤维,通过丙烯酰胺聚合体系制备素坯,坯体经干燥、脱胶后渗硅烧结得到复合陶瓷。利用万能试验机和扫描电镜分析碳化硅陶瓷力学性能及显微结构。结果表明:SiC纳米纤维的加入有助于复合陶瓷力学性能的提高;SiC纳米纤维含量为12 wt%,复合陶瓷抗弯强度为267 MPa,与未加SiC纳米纤维相比提高28%。     

涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布的制备及疏水整理

以聚酯纤维和黏胶纤维为原料,混合成网后通过针刺工艺制备具有多孔隙的三维结构的涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布;然后,选用氟化后的纳米SiO₂颗粒和SiC颗粒对非织造布进行表面进行疏水整理,并对试样的克重及厚度、化学结构、微观形貌、机械力学性能、疏水性能等进行研究,分析原料配比对产品各项性能的影响。结果表明：纤维表面富含大量的纳米SiO₂颗粒和SiC颗粒,且适当提高涤纶纤维的含量,可改善试样的机械力学性能和疏水性能。基于以上良好的性能,涤纶/黏胶纤维复合针刺非织造布可用于防水领域。     

电纺PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜及其防水透湿性能评价

通过静电纺丝技术制备PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜,然后对其进行热压处理,采用FE-SEM对其形貌进行表征,并对其力学性能和防水透湿性能进行评价.结果表明:PVDF和PVDF-HFP溶液的最佳纺丝质量分数分别为9%和12%;热压处理后PVDF/PVDF-HFP复合纳米纤维膜具有优异的防水透湿性能,当复合纳米纤维膜中PVDF与PVDF-HFP的质量比为2∶1时,其耐静水压达到7 220 mm H2O,透湿量达到7 300 g/(m2·24 h).     

MWCNT/PET复合纤维的制备及性能

为改善PET纤维的抗静电性能,以工业级多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料,纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为基体,通过熔融纺丝工艺制备复合纤维,研究不同MWCNT添加量和不同纺丝工艺对复合纤维的热学性能、导电性能以及MWCNTs在PET基体中分散性的影响。结果表明:采用全造粒法制备复合纤维,MWCNT质量分数达1.5%时仍具有良好的分散性;与纯PET纤维相比,母粒法复合纤维的结晶温度显著增加,MWCNT质量分数为0.5%时,结晶温度提高7℃左右;MWCNT的加入能提高复合纤维的热稳定性;MWCNT/PET复合纤维的导电渗流阈值在1.5%～2.0%之间,MWCNT质量分数为2.0%时复合纤维的体积电阻率达到10~7Ω·cm。     

PTT纤维含量对织物性能影响的研究

为了研究PTT纤维含量对织物性能的影响,试制了5种不同含量PTT与粘胶纤维的PTT/粘胶/Cooldry/导电丝交织织物,并比较了它们的拉伸性能、折皱回复性、抗起毛起球性、弹性伸长率、透湿性等,探索织物各元素的优化设计.结果表明:当PTT纤维含量在20%左右,粘胶纤维含量在35%左右时织物最具服用价值.     

粘合剂对纳米纤维膜复合织物性能的影响

为提高纳米纤维复合织物的服用性能及界面结合性能,利用等离子体技术对相变/PAN纳米纤维膜进行预处理,通过动态接触角测试确定了最佳等离子体处理条件;重点研究了织物复合时低温热熔网膜胶、纤维丝胶和气凝胶3种不同特性的粘合剂对复合织物的保温性、透气透湿性及力学性能的影响.结果表明:等离子体处理相变/PAN纳米纤维膜的最佳参数为功率120 W,处理速率80 mm/s;使用气凝胶粘合的复合织物保温性能最佳,传热系数12.37 W/(m~2·℃),降温系数39.26%,克罗值0.521(0.155℃m~2/W);低温热熔网膜胶粘合的复合织物表现出较高的透气性、透湿性效果及界面结合性能,透气率11.42 mm/s,透湿量17 010.2g/(m~2·d),剥离强力53.75 c N;粘合剂在织物界面的形貌结构和分布状态是复合织物性能的关键影响因素.     

SF/GO纳米纤维复合支架的制备及体外生物活性

为了获得良好生物相容性和导电性能的复合支架,以丝素蛋白(SF)为基材,自制氧化石墨烯(GO)为添加剂,利用静电纺丝技术制备SF/GO纳米纤维复合支架;采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、数字万用表对复合支架的微观形貌、分子结构、导电性能以及体外生物活性进行了表征,结果表明:当GO与SF质量比为1.5/1...     

海藻/磷虾蛋白双组分纤维的结构与性能

通过湿法纺丝技术制备了海藻/磷虾蛋白复合纤维(SA/AKP),并通过FT-IR、SEM、POM对其化学结构和微观形态结构进行表征,测试了复合纤维在成形过程中的溶胀性能和成品纤维的力学性能。结果表明,磷虾蛋白(AKP)能较好地分散在海藻酸钠(SA)基质中,SA/AKP复合纤维的截面呈圆形和椭圆形形貌,纤维的表面存在粗糙的沟槽结构;复合纤维的溶胀性能随着基质中蛋白质含量的增加而增加,当AKP加入量为30%时,溶胀度达356.3%;纤维的最高断裂强度为2.32cN/dtex,最大断裂伸长率为16.14%。