静电纺聚丙烯腈/石墨烯碳纳米纤维的结构与性能

为研究石墨烯和不同预氧化条件对碳纳米纤维结构的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/石墨烯纳米纤维,然后通过预氧化和炭化处理获得碳纳米纤维。借助傅里叶红外变换光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、激光显微拉曼光谱仪和扫描电子显微镜研究预氧化丝和碳纳米纤维的结构变化。结果表明:预氧化处理过程中,PAN分子发生脱氢、环化和氧化反应,最终形成稳定的梯形结构;随着预氧化温度的升高,PAN纤维的相对环化率、芳构化指数和环化度逐渐提高;石墨烯的加入提高了碳纳米纤维的石墨化程度,对脱氢、环化反应有一定的抑制作用,从而降低碳纳米纤维的断裂程度;当预氧化温度为260℃时,新的纤维结构已基本形成。

CaCl_2对PA6结构和力学性能影响

为了研究CaCl_2对PA6结构和力学性能影响,采用双螺杆共混挤出法制备了PA6/CaCl_2复合材料,然后通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了不同CaCl_2含量对PA6/CaCl_2复合材料结构的影响,并利用毛细管流变仪和电子万能材料试验机对复合材料的流变性能和力学性能进行分析。结果表明:PA6与CaCl_2发生络合作用,随着CaCl_2含量的增加,PA6的结晶温度和熔点逐渐向低温方向偏移,当CaCl_2含量大于6%时,PA6的结晶结构完全变为无定形结构;PA6/CaCl_2熔体的表观黏度随着剪切速率的增加而逐渐减小,属于"切力变稀流体",随着CaCl_2含量的增加,熔体的表观黏度逐渐增大,当CaCl_2含量为8%时,熔体的黏度是纯PA6的6.5倍;拉伸断裂强度和断裂伸长率随着CaCl_2含量的增加而逐渐降低。

聚酰胺6/离子液体复合材料的流变性能研究

通过熔融共混挤出法制备了聚酰胺6(PA6)/离子液体复合材料切片,然后采用熔体流动速率仪和毛细管流变仪研究了离子液体含量对PA6/离子液体复合材料的流变行为影响。结果表明,PA6/离子液体复合材料的熔体流动速率随着离子液体含量的增加而增大;随着离子液体含量的增加和温度的升高,该体系的表观黏度逐渐降低,而非牛顿指数逐渐增加;随着离子液体含量的增加,PA6的黏流活化能逐渐降低;结构黏度指数随着温度的升高逐渐降低,而随着离子液体含量的增加,结构黏度指数呈先降低后增加的趋势。