靜電紡MWNT必VAIPEO纖維的制備及其結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著納米科技的興起，超細(xì)纖維以及納米纖維的應(yīng)用已經(jīng)滲透到軍工，醫(yī)療，環(huán)保等諸領(lǐng)域，靜電紡絲技術(shù)以其操作簡(jiǎn)單方便、設(shè)備廉價(jià)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染并且能夠生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定的超細(xì)纖維等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛重視。目前，可用于靜電紡絲的高聚物有很多種，其中聚乙烯醇(PVA)因其良好的成纖性、結(jié)晶性，較高的界面活性而充當(dāng)著靜電紡絲的重要原料。然而，由于PVA分子量小，形成水溶液粘度低，可紡性較差，因此對(duì)單一PVA溶液靜電紡絲難度較大，而同樣無(wú)毒，無(wú)害的

2、聚氧化乙烯(PEO)則在濃度很低時(shí)便有較大的粘度，較高的可紡性。為此，本文添加少量PEO來(lái)提高PVA的可紡性。碳納米管(CNTs)特殊的幾何尺寸和結(jié)構(gòu)賦予其許多優(yōu)良的性能，是公認(rèn)的最理想的添加材料，作為添加相添加到聚合物中，能夠改善高聚物的性能。由于CNTs長(zhǎng)徑比較大，表面能較高，極易發(fā)生團(tuán)聚，從而影響其在高聚物中分散性及其與高聚物基體的相容性。
　　 本研究首先利用PVA分散CNTs，再與PEO混合靜電紡絲，制各性能優(yōu)良的靜電

3、紡MWNTs／PVA／PEO纖維并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。本文選用濃度為0.1％到1％的PVA溶液分散MWNTs，通過(guò)紫外分光光度計(jì)對(duì)其分散性進(jìn)行表征，選擇出穩(wěn)定性最好的MWNTs／PVA懸浮液與PEO溶液共混進(jìn)行靜電紡絲，通過(guò)正交試驗(yàn)分析得出能夠制各直徑較細(xì)，并且均勻的最佳靜電紡絲工藝；并在最佳電紡工藝下，紡制出MWNTs含量不同的MWNTs／PVA／PEO纖維，通過(guò)掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)示差掃描量熱儀(DSC

4、)分別表征了纖維的結(jié)構(gòu)，結(jié)晶性，和熱穩(wěn)定性，主要得到如下結(jié)論：⑴PVA對(duì)MWNTs具有良好的包覆分散效果，其中當(dāng)PVA溶液的濃度為0.5％時(shí)，對(duì)0.2gMWNTs分散效果最好。⑵電壓是影響纖維直徑的最主要的因素，紡制MWNTs／PVA/PEO復(fù)合纖維的最佳工藝為，電壓是90Kv，毛細(xì)管直徑為0．45mm，接收距離為40cm。在此工藝下得到的纖維均勻并且直徑較細(xì)，為213nm。⑶隨著MWNTs含量的增加，靜電紡MWNT／PVA／PEO纖維