MWNTs-PET復(fù)合纖維的制備及其性能的研究.pdf

1、滌綸(PET)不僅具有優(yōu)良的力學(xué)性能，并且耐磨性好、耐腐蝕、表面光滑，廣泛用于面料、服裝以及產(chǎn)業(yè)用方面。滌綸在產(chǎn)業(yè)用方面有著更廣闊的前景以及人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，對滌綸的性能提出了更高的要求。而現(xiàn)有的對滌綸的改性都是對滌綸紗線或者織物的改性，有不穩(wěn)定、難以處理、消耗大、浪費(fèi)嚴(yán)重等缺點(diǎn)。目前研究的熱點(diǎn)聚合物納米復(fù)合材料具有優(yōu)于相同組分常規(guī)材料的力學(xué)、熱學(xué)性能以及原組分不具備的電、磁、光學(xué)等特殊性能。于是將納米材料與滌綸結(jié)合制備納米復(fù)

2、合材料是本課題的研究方向。
　　 在過去的二十年中，碳納米管(CNTs)由于其優(yōu)越的性能已經(jīng)引起了科學(xué)界極大的興趣。碳納米管的力學(xué)性能及其優(yōu)越，理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，楊氏模量高1.2TPA和拉伸強(qiáng)度為50-200 GPA不尋常的碳納米管力學(xué)性能。碳納米管除了優(yōu)異的機(jī)械性能，還擁有其他有用的物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)。作為一種填充材料，碳納米管可以添加在聚合物基體中。因此，碳納米管具有廣闊的應(yīng)用前景用來改善復(fù)合材料的性能。目前將CNTs加入到

3、復(fù)合材料中的界面相容性并不好，CNTs的優(yōu)良性能沒有得到充分發(fā)揮。
　　 本課題選用MAH對MWNTs-OH進(jìn)行了表面修飾，以解決復(fù)合材料相容性問題。用雙螺桿擠出機(jī)將MAH修飾的MWNTs-OH與PET熔融共混制備母粒并紡絲，對MAH修飾的MWNTs-OH粉體的紅外光譜、形貌、微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表征、分析，對MAH-MWNTs-OH/PET母粒和MAH-MWNTs-OH/PET復(fù)合纖維的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、熱性能及力學(xué)性能等進(jìn)行表征、分

4、析，探討MAH-MWNTs-OH與PET基體的界面性能及MAH-MWNTs-OH的加入對PET性能的影響，得出以下結(jié)論：
　　 (1)MAH以化學(xué)鍵形式成功接枝在MWNTs上，MAH修飾MWNTs-OH后MWNTs管壁明顯變粗，也更加均勻，分散性也有所提高。MAH修飾MWNTs-OH的最佳工藝條件為：溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間4h，BPO用量0.1g，MAH用量2g，接枝率為59.73％；
　　 (2)用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制

5、備了MWNTs-OH/PET母粒，MWNTs-OH在基體中分散良好，MAH修飾的MWNTs-OH分散性進(jìn)一步提高，大多呈單分散，復(fù)合材料母粒的界面相容性也有所提高；
　　 (3)MWNTs-OH的加入使得MWNTs-OH/PET母粒的結(jié)晶度和結(jié)晶起始溫度都有所提高，而經(jīng)MAH修飾后的MWNTs-OH的促進(jìn)作用更為明顯；
　　 (4)當(dāng)MWNTs的含量為不超過1.0wt％時(shí)，MWNTs/PET復(fù)合纖維具有良好的可紡性；復(fù)合