纳米芳纶气凝胶纤维的制备与微观结构调控

作者：陈纤; 李猛猛; 赵昕; 董杰; 滕翠青^*

来源：纺织学报, 2021, 42(11): 17-23.

DOI：10.13475/j.fzxb.20201102007

• 纳米芳纶
• 气凝胶纤维
• 湿法纺丝
• 溶剂置换
• 冷冻干燥
• 高性能纤维

针对目前气凝胶纤维力学强度不高的问题,以对位芳纶为原料制备了纳米芳纶分散液,通过湿法纺丝、溶剂置换、冷冻干燥工艺制备了纳米芳纶气凝胶纤维,并通过调节溶剂置换浴中叔丁醇与水的比例,对气凝胶纤维的微观结构进行调控。结果表明:调节溶剂置换浴可使气凝胶纤维具有良好的成形性,当溶剂置换浴中叔丁醇和水的体积比为1∶1时,气凝胶纤维内部呈蓬松网状结构,其比表面积可达165.4 m2/g,断裂强度为4.8 MPa;随着水的比例的增加,气凝胶纤维比表面积下降,力学强度增加;当以水为置换液时,纳米芳纶整齐取向排列,气凝胶纤维的断裂强度可达328.7 MPa。

• 单位
  东华大学; 纤维材料改性国家重点实验室