石墨烯改性聚苯硫醚纤维光稳定性及其增强机制

为提高聚苯硫醚纤维的光稳定性,采用熔融复合纺丝技术,制备了一系列聚苯硫醚-石墨烯(PPS-G)纳米复合纤维。表征了氙灯老化处理前后纳米复合纤维的力学性能保持率和熔融行为,探索了石墨烯对纳米复合纤维紫外光稳定性的增强机制。结果表明:老化处理192 h后,随着石墨烯质量分数的提高,纳米复合纤维的力学性能保持率显著增加。当石墨烯质量分数为1.0%时,纳米复合纤维的断裂强度和断裂伸长保持率分别为80.2%和90.6%,相比纯纤维分别提高了23.8%和26.1%;光老化对PPS-G-1.0纳米复合纤维熔点的影响明显减小,纯纤维的熔点下降幅度为7.1℃,而PPS-G-1.0纳米复合纤维熔点仅下降3.0℃;石墨烯对聚苯硫醚纤维的光稳定性具有很好的增强效果。

聚苯硫醚/石墨烯纳米复合纤维的燃烧和炭化行为

为解决聚苯硫醚(PPS)纤维在燃烧过程中热释放和烟释放较高的问题,实现其在热防护服领域的应用,将石墨烯(G)添加至PPS基体中,通过共混造粒与熔融纺丝工艺制备PPS/G纳米复合纤维,对复合纤维的聚集态结构及力学性能进行测试,并研究其燃烧和炭化行为。结果表明:石墨烯可显著提高聚苯硫醚纳米复合纤维的燃烧残炭量及炭层结构的致密性,当石墨烯质量分数达0.3%时,PPS/G纳米复合纤维织物的热释放速率峰值从67 kW/m^(2)降低至28 kW/m^(2);当石墨烯质量分数为0.7%时,总热释放和总产烟量均下降最多,分别降低62%和66%,燃烧性能得到显著改善;且所得复合纤维能够保持更高的断裂强度和断裂伸长率,有望应用于阻燃防护织物领域。