PA66納米纖維-iPP復合體系界面結晶形態(tài)結構研究.pdf

1、本文主要是關于聚合物納米纖維增強聚丙烯復合材料界面結晶結構的研究。包含了以下三方面的內(nèi)容:首先,采用靜電紡絲法制備尼龍66(PA66)納米纖維,并且通過改變紡絲的收集裝置及過程參數(shù)等來改變所得到的納米纖維的形貌和結構;其次,將紡得的納米纖維加入等規(guī)聚丙烯(iPP)溶液中,在一定溫度下等溫結晶制備PA66納米纖維/iPP復合材料;最后,將所紡得的PA66納米纖維束引入到iPP熔體中,研究納米纖維束/iPP的結晶動力學,而且還利用不同分子量

2、的iPP基體研究基體分子量對結晶行為的影響。
　　 本課題的研究工作和研究結果表明:
　　 1.改變靜電紡絲的收集裝置,能夠顯著改變所收集到的納米纖維的排列方式。例如,采用靜止的鋁板為收集裝置可以得到無規(guī)排列的PA66納米纖維;利用旋轉的針頭做為收集裝置,能夠得到纖維排列相對規(guī)整的納米纖維束;而采用旋轉的滾筒做為收集裝置能夠得到纖維規(guī)整排列納米纖維膜。改變PA66溶液靜電紡絲的電壓,能夠在一定程度上改變收集到的納米纖維的

3、形態(tài)結構,并且只有施加的紡絲電壓超過一定值時,才可以收集到納米纖維;盡管靜電紡絲的效率很低,紡絲液久置仍舊是一個不可忽略的問題。研究發(fā)現(xiàn),紡絲液放置的時間過長,紡得的納米纖維易出現(xiàn)粘結及分叉現(xiàn)象,嚴重影響收集到的纖維的質(zhì)量。
　　 2.利用蓋玻片收集PA66納米纖維,然后將蓋玻片放置到一定濃度的iPP溶液中等溫結晶。在一定溫度下等溫結晶一段時間,可以觀察到一種特殊的結構即“雜化串晶”。所得到的雜化串晶,以.PA66納米纖維做為"

4、shish",iPP的片晶做為"kebab"。改變iPP溶液的濃度可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)控iPP片晶的尺寸,可調(diào)范圍比先前所報道的利用碳納米管制備的雜化串晶要寬很多。通過改變iPP溶液的溫度以及PA66納米纖維在iPP溶液中的結晶時間等方法也可以改變iPP片晶的尺寸。因此,這為以后的應用提供了指導和借鑒作用。
　　 3.改變靜電紡絲收集方法,可以獲得PA66納米纖維束。將所得到的納米纖維束引入到iPP熔體中,在偏光纖維鏡下觀察晶體

5、的生長情況,進而對其動力學進行研究。當有PA66納米纖維束存在時,在iPP基體中確實發(fā)生了異相成核作用,形成了橫晶。另外,也就iPP基體分子量對所得到的橫晶生長過程的影響進行了研究。結果表明,隨著iPP分子量的升高,納米纖維束表面的晶核密度增大。降低iPP基體的分子量或者是升高結晶溫度都會使結晶誘導時間延長。橫晶的最大結晶溫度隨著iPP基體分子量的增加而提高。橫晶層的生長速度隨著分子量和結晶溫度的升高而降低。另外,通過選擇性熔融的方法,