芳纶复合纳米纤维气凝胶的制备及其性能研究

将SiO2纳米粒子加入到由去质子化方法制备的芳纶纳米纤维分散液中,制备芳纶复合纳米纤维气凝胶.通过一系列表征测试,分析了无机纳米粒子添加的芳纶复合气凝胶的力学性能、热性能和燃烧性能.试验结果表明:制得的复合纳米气凝胶的密度为5.6 mg/cm3,在80％压缩应变下可承受280 kPa的应力,并且具备低导热系数[27.0...     

轻质高强芳纶纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶的制备及性能

聚酰亚胺 (PI) 因其优异的综合性能备受关注，将其构建成高强度气凝胶对拓展其在航空航天、微电子等高科技领域的应用具有重要意义。本文以4,4’-二氨基二苯醚 (ODA) 和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐 (BTDA) 为单体构筑聚酰亚胺气凝胶，通过引入芳纶纳米纤维（ANFs）对气凝胶进行骨架增强，并通过傅立叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）等探究了ANFs对气凝胶化学结构、微观形貌以及力学性能等的影响。研究表明，ANFs通过氢键作用与前驱体聚酰胺酸（PAA）结合，并均匀分散在气凝胶骨架中，从而对其进行有效增强。引入ANFs后，气凝胶制备过程中的体积收缩率有效降低，当ANFs添加量增加至PAA的4 wt% 时，气凝胶体积收缩率由63% 降低至54%；与PI气凝胶相比，添加4 wt% ANFs复合气凝胶的杨氏模量由1.8 MPa提升至6.9 MPa，压缩回弹率提升了37%。     

醋酸纤维素纳米纤维复合气凝胶的制备及性能研究

以醋酸纤维素(CA)为原料,通过静电纺丝制备CA纳米纤维;将CA纳米纤维在去离子水中形成均匀的分散体,然后在分散液中引入N-羟甲基丙烯酰胺(HAM),通过冷冻、热处理制备CA纳米纤维/HAM复合气凝胶(CNFA);探讨了HAM添加量对CNFA力学性能和隔热性能的影响.结果表明:当纺丝液CA质量分数为15％时,静电纺CA...     

对位芳纶气凝胶粉体的制备与性能研究

以对位芳纶纳米纤维(PANF)水凝胶为原料,将冻凝胶粉碎法与冷冻干燥法相结合,制备出PANF气凝胶粉体。系统研究了对位芳纶气凝胶粉体的微观结构及性能参数,以及制备条件对产物形貌的影响,并初步探究了其应用。结果表明,液氮冷冻制备的PANF气凝胶粉体具有多孔结构,松装密度约为17.0 kg?m^-3,孔隙率约为98.8%,BET比表面积可达126.30 m²?g^-1。PANF气凝胶粉体的耐热性优异,在氮气气氛下500℃前几乎无分解;热导率较低,约为0.03 W?m^-1·K^-1。气凝胶粉体具有吸附罗丹明B等染料的特征,同时可作为纳米填充材料增强聚氨酯乳胶膜等聚合物材料的硬度,其低热导率表明其有望应用于绝热领域。     

芳纶纳米纤维绝缘纸的制备及其性能研究

芳纶绝缘纸具有密度低、力学性能优异、耐高温、化学稳定和电绝缘性好等优点,在电子及电气绝缘保护方面有着广泛的应用.采用溶液喷射法制备间位芳纶(PMIA)纳米纤维,与机械处理获得的对位芳纶(PPTA)纳米纤维均匀混合后通过湿法成形、高温高压热压处理后获得表面高度致密的芳纶纳米纤维绝缘纸.研究了两种纤维配比和热压处理对绝缘纸...     

高强高模聚酰亚胺纤维与对位芳纶的综合性能研究

对高强高模聚酰亚胺(PI)纤维与对位芳纶(PPTA)的形貌特征、吸湿性能、热性能(热尺寸稳定性能与耐高温性能)和耐候性能(耐水解性能与抗紫外光老化性能)进行了研究。结果表明:与PPTA纤维相比,高强高模PI纤维表面呈现明显的沟槽结构,断面没有出现明显的劈裂和原纤化现象;PI纤维吸湿率仅为PPTA纤维的1/6,且具有更高的热尺寸稳定性,在350℃下具有稳定的力学性能,在耐酸性、耐高温水解性以及抗紫外老化性能方面表现优异,但PI纤维耐碱性能弱于PPTA纤维。     

芳纶纳米纤维增强聚乙烯醇复合膜的制备与性能

以芳纶纤维Kevlar@49为原料,在温和条件下制备了芳纶纳米纤维分散体(ANFS),并利用分散体制备了芳纶纳米纤维/聚乙烯醇(ANFs/PVA)复合膜。通过傅里叶红外光谱(FTIR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机及透光度/雾度测定仪等考察了复合膜的微观结构、热学、光学及力学性能。FTIR证明,复合膜中ANFs与PVA具有一定的分子间氢键作用,促进了ANFs在PVA基体中的分散。由AFM和SEM可以清晰观察到直径为20~30 nm的芳纶纳米纤维分散体,并且通过SEM观察到复合膜表面较为平整。当芳纶纳米纤维质量分数为6.0%时,复合膜的抗拉强度为17.86 MPa,断裂伸长率为442%;透光度为82.63%,雾度为27.56%;玻璃化温度,熔融温度和结晶温度分别为75.20、208.82和174.51℃,表明其透光性良好,力学和热学性能达到最佳。     

聚酰亚胺气凝胶制备、性能及应用进展

聚酰亚胺气凝胶具有高比表面积、低密度、低热导率等优点,但是存在易吸湿、收缩率大且在制备过程中大量使用有机溶剂以及使用价格昂贵的化学交联剂等问题。本文主要介绍了目前聚酰亚胺气凝胶的制备方法、性能及其应用,重点综述了二酐与二胺缩合反应法、异氰酸酯法、开环易位聚合法。简述了几种方法的制备原理,同时也总结了聚酰亚胺气凝胶在隔热、抗辐射、油水分离、过滤等领域应用的研究进展。最后,对聚酰亚胺气凝胶的制备方法及实际应用进行了总结与评价,提出在今后的研究工作中要以解决易吸湿、收缩率大、探索其他类型交联剂作为重点。并且,立足于目前聚酰亚胺气凝胶及其复合材料的发展趋势,对今后聚酰亚胺气凝胶新的存在形态、新的应用领域进行了展望。     

静电纺聚酰亚胺纳米纤维的制备及其应用

综述了静电纺聚酰亚胺纳米纤维不同制备方法及各自优缺点,对静电纺聚酰亚胺纳米纤维的改性,提高其力学性能、热稳定性及其它特性,以及聚酰亚胺纳米纤维的潜在应用领域。综述表明,寻找适合的溶剂是实现一步法静电纺高性能聚酰亚胺纳米纤维的关键,通过改性调控可提高其热稳定性和力学性能。     

共聚聚酰亚胺纤维的制备及其性能研究

采用4,4’-二氨基二苯醚和1,6-己二胺(HDA)为二胺单体,与均苯四甲酸酐(PMDA)在二甲基乙酰胺(DMAc)中共聚得到聚酰胺酸(PAA)纺丝原液,通过干法纺丝工艺路线纺制PAA初生纤维,利用热酰亚胺化制备了共聚型聚酰亚胺(PI)纤维;通过红外光谱分析、动态力学分析、热重分析、X射线衍射等手段分析了PI纤维的力学性能及热性能。结果表明:红外光谱分析发现HDA的长亚甲基链引入到PI的链中;当HDA质量分数为20%时,PI纤维的断裂强度和模量分别为5.1 cN/dtex和76 cN/dtex;动态力学和热重分析发现,纤维的玻璃化转变温度为315～380℃,热稳定性在400℃以上;纤维经热处理后聚集态结构存在一定的有序性。     

Mechanical properties of epoxies reinforced with chloride-treated aramid fibers

Surface treatment of aramid fibers by immersion in a solution of methacryloyl chloride in carbon tetrachloride was carried out, and the resulting material was examined by means of electron microscopy and chemical analysis in an attempt to record any changes in the morphology and nature of the surface. Mechanical testing of tensile, flexural, and interlaminar shear strength, as well as dynamic mechanical analysis (DMA), were performed in an attempt to explore the effect of this treatment on the strength of the fiber. In a subsequent stage, the performance of those fibers as reinforcement in composites of epoxy matrix was assessed. The aim of this study was to provide more information about the interactions between the chloride-treated aramid fibers and the epoxy resin and, more specifically, to compare the behavior of the epoxy matrix composites with those composed of unsaturated polyester, polyethylene, and polyurethane matrix, which were studied in the past. It was found that specimens containing chloride-treated aramids display better flexural properties, whereas their tensile strength is drastically reduced. Improved performance was also identified by the DMA experiments. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 65:–, 1997     

聚酰亚胺纤维的制备及其结构研究

将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中进行溶液聚合得到聚酰胺酸(PAA)溶液,并用该溶液进行干湿法纺丝得到PAA纤维,分别用化学酰亚胺化法和热酰亚胺化法得到聚酰亚胺(PI)纤维。研究了凝固浴组成和工艺条件对PAA形态结构和纤维性能的影响,以及不同酰亚胺化方法对PI纤维形态结构和性能的影响。结果表明:以甲醇为凝固浴制备的PAA初生纤维,无孔致密,最高拉伸强度和初始模量分别为2．21 cN/dtex和40．73 cN/dtex;采用化学酰亚胺化法制得的PI纤维中存在少许孔洞缺陷,其强度较低,热酰亚胺化法制得的PI纤维无孔致密,其强度和模量分别达到2．83 cN/ dtex和43．4 cN/dtex。     

聚酰亚胺初生纤维的形态结构

以聚酰亚胺浓溶液为纺丝浆液 ,以乙醇及其与水的混合物为凝固浴 ,采用干湿法纺丝工艺路线纺制聚酰亚胺纤维。用扫描电子显微镜研究了初生纤维形态结构 ,发现聚酰亚胺初生纤维的内部孔洞较小 ,而且受凝固浴配比的影响也较小。同时发现聚酰亚胺干湿法成形过程中存在轻微的原纤化现象     

羧甲基壳聚糖及其纤维的制备及表征

用氯乙酸改性处理壳聚糖(CS)制备羧甲基壳聚糖(CMCS),采用湿法纺丝法制备CMCS纤维,考察了纺丝原液浓度、醋酸水溶液体积分数、凝固时间对CMCS纤维力学性能的影响;通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射以及热失重分析对CS,CMCS及其纤维进行表征。结果表明:CMCS发生了羧甲基取代,同时CMCS结晶度降低;CMCS纤维结构中含有结合水,热分解温度为270℃;纺丝原液CMCS的质量分数为50%,醋酸水溶液的体积分数为2%、凝固时间为12 min时,CMCS纤维的断裂强度达0.644 cN/dtex。     

芳纶的制备 微观结构与测试方法

介绍芳纶的制备工艺 (包括一步法和两步法工艺及芳纶浆粕型纤维的制备 ) ,并对聚对苯二甲酰对苯二胺 (PPTA )纤维的几种主要微观结构形态 ,包括皮芯层有序微区结构模型、轴向排列褶裥层模型和片晶柱状原纤结构模型 ,进行了较详尽的论述。应用碳纤维的结构形成原因推测了芳纶结构也应存在多样性 ,讨论可能影响其结构的因素。对用于芳纶微观结构分析的表面力显微镜和介电学谱技术进行了简介。     

细菌纤维素/热塑性聚氨酯复合气凝胶纤维制备及性能

使用绿色有机材料细菌纤维素(BC),并掺杂增强材料热塑性聚氨酯弹性体(TPU)经过湿法纺丝制备复合气凝胶纤维,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面孔隙度分析仪和单丝强力仪对制备的气凝胶纤维进行结构分析和性能表征,结果表明复合气凝胶纤维具有多孔结构,良好的力学性能和隔热性能,断裂强度达到24.69Mpa,断裂伸长为38.54%。     

芳纶透波复合材料及在天线结构中的应用

本文简要介绍了芳纶的性能及特点，论述了芳纶及其透波复合材料在雷达天线结构中的应用，并分析了目前存在的技术问题．     

Preparation and properties of T300 carbon fiber‐reinforced thermoplastic polyimide composites

In this study, a series of T300 carbon fiber‐reinforced polyimide (CFRPI) composites were prepared by laminating premolding polyimide (PI) films with unidirectional carbon fiber (CF) layers. On the basis of PI systems design, the effect of CF volume fraction, processing conditions, and PI molecular structure on the properties of CFRPI composites was studied in detail. In addition, two kinds of nano‐particles, including carbon nano‐tube (CNT) and SiO₂ were filled into the premolding PI films with different concentrations. And the effect of nano‐particles on the properties of CFRPI composites was also investigated. The surface characteristic of T300 CF was measured by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The properties of premolding PI film and CFRPI composites were measured by dynamic mechanical analysis (DMTA), SANS testing machine, scanning electron microscopy (SEM), and so forth. These experimental results showed that the properties of CFRPI composites were mainly affected by the premolding PI film and molding condition. The change of CF volume fraction from 55% to 65% took little effect on the mechanical properties of CFRPI composites. In addition, the incorporation of nano‐particle SiO₂ could further improve the properties of CFRPI composites, but CNT hardly improved the properties of CFRPI composites. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 646–654, 2006