文档介绍：第卷,第期工程塑料应用。·,.
年月
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/ 复合纤维的制备及性能研究古
赵文静,麦永懿,张炜,叶纯麟,李志,沈贤婷
上海市聚烯烃催化技术重点实验室,上海化工研究院,上海
摘要:对多壁碳纳米管进行表面有机化改性处理后,采用向纺丝溶剂中滴加纳米粒子悬浮液的混合
方式,制备了超高分子量聚乙烯/复合纤维。通过紫外分光光度计、扫描电子显微镜、热台偏
光显微镜分析了在基体中的分散情况,并利用射线衍射、力学性能测试、差示扫描量热分析、热重分析等
.试方法对复合纤维的结构及性能进行了表征分析。结果表明,分散良好的复合纤维,其力学性能得到了
提升,耐热性和耐蠕变性也得到了不同程度的改善。
关键词:多壁碳纳米管;超高分子量聚乙烯;复合纤维;结构;性能
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:.—
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超高分子量聚乙烯纤维是以分基纳米复合材料,以此改性聚合物材料的方法已有
子量为万~万甚至更高的粉状很多研究及应用。碳纳米管是一种独特的一维纳米
树脂为原料,现主要采用凝胶纺丝法制成的。材料,具有许多优异的性能,被认为是一种先进的复
纤维中的大分子具有高取向度并且呈合材料增强体“】,近几年引起了研究人员的广泛
伸直链结构,结晶度高,拥有独特的高强度和高弹关注。笔者利用多壁碳纳米管的纳米效
性模量。同时又具有耐冲击、耐紫外光辐射、耐腐应,将其优异的力学、化学性能等与
蚀、耐候、耐切割、电绝缘、质轻等优异性能,与碳纤的韧性、加工性等糅合在一起,制备/
维、芳纶纤维并称为当今世界三大高性能纤维Ⅲ。复合纤维,改善纤维的易蠕
纤维在国防安全、航空航天、体育用品变、耐热性差等弱点,并提升纤维的力学性能。
等领域有着重要的应用口】。在民用工业领域作为抗实验部分
冲击、减震材料及高性能轻质复合材料也有广阔的. 主要原料
应用前景尽管纤维具有诸如上:黏均相对分子量为万,上海
述的优异性能,但也存在一些不足,如压缩强度低、联乐化工科技有限公司;
耐蠕变性能及耐热性差等缺陷,当使用温度超
上海市经济和信息化委员会专项资金项目
过时,分子链产生大幅度滑移,此时在受力状联系人:麦永懿,教授级高工,主要从事聚合物催化剂研发,超高
态下极易蠕变,限制了纤维更广泛的应分子量聚乙烯聚合、成型加工研究
用。利用纳米粒子的各种物理效应,制备聚合物收稿日期:—.
工程塑料应用叭年,第卷,第期
:直径,长.~,比表面解后加入.,并超声分散
积/,羟基含量.%,纯度%,南京,得到悬浮液;不加硅烷偶联剂,其它条件
先丰纳米材料科技有限公司; 与上相同,制得悬浮液。高速搅拌下,将,两
硅烷偶联剂:,上海耀华化工厂; 种悬浮液滴加到恒温于下的白油中,
丙酮:分析纯,市售; 而后升温至%,将丙酮蒸馏出,然后用超声波乳
白油:,上海璐璐实业有限公司。化分散仪分散,分别得到悬浮液,;将
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磁力加热搅拌机:一型,予华仪器有限白油中,并同样用超声波乳化分散仪分散
责任公司; ,得到悬浮液。将上述,,三种悬浮
超声波乳