同軸電紡聚酰亞胺-碳納米管復(fù)合納米纖維及其性能表征.pdf

1、自從碳納米管（CNTs）被發(fā)現(xiàn)以來，就引起人們極大的興趣，CNTs具有優(yōu)異的力學(xué)性能等特性，并具有獨(dú)特的一維納米結(jié)構(gòu)所特有的納米效應(yīng)。目前碳納米管（CNTs）在高分子復(fù)合材料領(lǐng)域的研究十分活躍，通過添加CNTs來改善纖維材料的機(jī)械性能，具有很好的研究和應(yīng)用價值。本文采用氣相沉積法制備了多壁碳納米管（MWNTs），選用聚酰胺酸（PAA）為基體，以MWNTs為填充組分，PAA/MWNTs紡絲溶液在高壓電場下以同軸靜電紡絲（Coaxial E

2、lectrospinning）技術(shù)形成PAA/MWNTs復(fù)合納米纖維膜。 本文主要包括以下三部分： 1.通過化學(xué)氣相沉積法成功制備了MWNTs，用濃硝酸（HNO3）氧化法對MWNTs進(jìn)行純化和表面改性，以改善MWNTs在溶液和聚合物基體中的分散性。紅外光譜（FT-IR）測試證明氧化處理的MWNTs表面被羧基化，TEM觀察到絕大部分碳管以分散狀形式存在，無團(tuán)聚現(xiàn)象，有利于后期與聚合物的復(fù)合，改善復(fù)合纖維的機(jī)械性能。

3、 2.對硝酸氧化的MWNTs依次進(jìn)行酰氯化、胺化處理，獲得酰胺化的MWNTs。通過紅外光譜（FT-IR）、核磁（1H NMR）、熱微量天平（TGA）等方法進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：酰胺化后，表面上一層十二烷基脂肪鏈?zhǔn)筂WNTs的表面極性大為降低，在氯仿等弱極性溶劑中有良好的分散性。 3.采用溶液共混法制備了PAA/MWNTs復(fù)合溶液，以同軸靜電紡絲技術(shù)（Coaxial Electrospinning）制備出了PAA/MWNTs復(fù)合納

4、米纖維膜。納米纖維膜用一個棱面寬為8mm，棱面線速度為24m/s的圓盤狀收集器收集，形成帶狀PAA/MWNTs復(fù)合納米纖維膜。PAA/MWNTs復(fù)合納米纖維膜在高溫下亞胺化，轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺PI/MWNTs復(fù)合納米纖維膜。用掃描電鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。PAA與MWNTs的配比在9：1時，最終的PI/MWNTs復(fù)合納米纖維膜抗拉強(qiáng)度最大，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率分別為795.5MPa、88.1%。相應(yīng)的