还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合膜的制备及其热传导性能研究

近年来,芳纶纳米纤维(ANF)因其优异的机械性能和耐候性能而备受学者们的关注,然而,较低的热导率极大的限制了其应用领域.基于此,本文采用还原氧化石墨烯(RGO)作为添加剂来提高ANF薄膜的热传导性能,系统表征了RGO/ANF复合膜的组成、结构、润湿性和热导率.结果表明:RGO/ANF复合物的热导率随着RGO含量的增加而增加,40%的RGO添加量可使ANF薄膜的热导率提升540.1%,高的热导率源于RGO优良的热传导性能;复合膜的疏水性也随着RGO含量的增加而增加.

石墨烯/TOCNs导热复合材料的性能研究

以TEMPO氧化纳米纤维素(TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofiber,TOCNs)为基材,石墨烯作为导热材料,通过真空辅助过滤制备了石墨烯/TOCNs导热复合材料,利用导热系数仪、热重分析仪(TG)、伺服材料多功能高低温控制试验机、多功能数字式四探针测试仪对石墨烯/TOCNs的导热性能、热稳定性、力学性能及电学性能进行了表征。结果表明,当石墨烯添加量40%时,石墨烯/TOCNs的导热系数为1.391 W/(m·K),比TOCNs的导热系数1.006 W/(m·K)提高38.27%;同时,石墨烯/TOCNs的热分解Tg10%为237.2℃,比TOCNs的 T g10%的214.8℃提高10.4%;石墨烯/TOCNs的拉伸强度为37.64 MPa,表面电阻降为87.75 Ω/□。

芳纶增强阻燃耐磨型装饰原纸的制备及性能研究

以针叶木纤维为基体,通过引入聚多巴胺(PDA)表面修饰后的芳纶纤维(AF)作为增强体,采用湿法成型制备了PDA/AF装饰原纸,重点研究了PDA/AF添加量对装饰原纸物理性能、摩擦磨损性能以及阻燃性能的影响,并探讨了其影响机制。研究结果表明,当PDA/AF添加量为25%时,PDA/AF装饰原纸的干抗张指数为34.2 N·m/g,湿抗张指数为7.56 N·m/g,相比针叶木浆装饰原纸分别提高了22%和80%;磨损率为2.43×10^(-4)mm^(3)/J,最大热释放速率(PHRR)为125.21 W/g,相比针叶木浆装饰原纸分别降低了46.48%和20.55%,且烟密度明显降低。

芳纶沉析纤维-多巴胺/聚酰亚胺-酚醛树脂复合膜的力学及摩擦磨损性能

以聚酰亚胺(PI)纤维和酚醛树脂(PF)为基体,通过对PI纤维表面进行多巴胺(PDA)修饰,并引入芳纶沉析纤维(AF)作为增强体,采用湿法成型和热压固化技术制备了15wt%AF和7.5wt%PDA的AF-PDA/PI-PF复合膜,重点研究了AF的添加和PDA改性修饰对PI-PF复合膜力学性能和摩擦磨损性能的影响,并探讨了其磨损机制。研究结果表明:当添加AF并对PI纤维进行PDA改性时,AF-PDA/PI-PF复合膜的应力为47.54MPa,抗张指数为56.91N·m·g^-1,层间结合强度为1 265.6J·m^-2,相比PI-PF复合膜分别提高了33.65%、41.67%和64.11%;磨损率为1.01×10^-4 mm^3·J^-1,约降低了34.84%,其磨损机制主要为黏着磨损。这是由于PI纤维与AF可形成"互穿网络"结构,此外,PDA对PI纤维的化学改性处理可增加PI纤维表面活性,AF和PDA对提高PI纤维与树脂间的界面结合力及AF-PDA/PI-PF复合膜的力学性能和摩擦磨损性能起到协同作用。