聚丙烯腈基纳米纤维纱线的制备及其热稳定研究

作者：刘秋实; 王晓娜; 魏香宛; 邸江涛^*; 门传玲^*

来源：广州化学, 2020, 45(06): 17-23.

DOI：10.16560/j.cnki.gzhx.20200605

• 静电纺丝
• 纳米纤维
• 纱线
• 环化反应
• 热稳定

通过静电纺丝法制备出连续均匀的聚丙烯腈(PAN)基纳米纤维纱线并对其进行后牵伸,研究了不同牵伸倍率、热稳定过程中环化反应温度、气体氛围以及升温方式对PAN分子链结构和纱线力学性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM)、万能材料试验机、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对PAN纳米纤维纱线进行形貌观察、力学测试和结构分析。结果表明,PAN分子链中C≡N的环化温度为285℃,热稳定的最佳气体氛围是空气,最佳升温方式是阶梯式升温。同时,研究发现在热稳定前将单臂碳纳米管附着在纳米纤维纱线上可以有效增强热稳定后纱线的抗拉强度。该研究结果为制备高性能碳纳米纤维纱线提供了一定的理论及实验基础。

• 单位
  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所; 上海理工大学