软硬链段添加碳纳米管/炭黑对聚氨酯纳米纤维性能的影响

作者：孙静怡; 黄锋林^*; 薛丽媛; 李柱泉; 海文清

来源：精细化工, 2020, 37(06): 1184-1192.

DOI：10.13550/j.jxhg.20191098

• 碳纳米管
• 炭黑
• 选择性嵌入
• 微相分离
• 力学性能
• 传感性能
• 功能材料

以聚丙二醇(PPG 2000)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)为原料,利用预聚法合成聚氨酯(PU)。在预聚过程中加入碳纳米管(CNT),合成碳纳米管/聚氨酯(CNT/PU);在扩链过程中加入炭黑(CB),合成炭黑/聚氨酯(CB/PU)。结合静电纺丝制备CNT/PU、CB/PU纳米纤维。采用SEM、TEM、FTIR、DSC、XRD对两种纳米纤维的结构进行了表征,对纳米纤维膜的电性能、力学性能及传感性能进行了测试。结果表明,由于CNT/CB在聚氨酯软硬链段的选择性嵌入,聚氨酯纳米纤维的微相分离程度分别增大/减小;相对纯PU纳米纤维膜,CNT/PU纳米纤维膜的断裂伸长率降低,CB/PU纳米纤维膜的断裂强度提高。导电填料(CNT、CB)的含量以聚氨酯的质量(PPG 2000、MDI-50和无水乙二胺的总质量)为基准,当CNT的含量为6.0%时,CNT/PU纤维膜的电阻率为1.22Ω·m,传感系数GF为45.64(拉伸应变在80%～120%);当CB含量为12.5%时,CB/PU纤维膜的电阻率为0.14Ω·m,传感系数GF为167.43(拉伸应变在80%～120%)。

• 单位
  江南大学