EVOH-碳納米管復(fù)合微-納米纖維的制備與結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能而成為一種良好的無機(jī)填充粒料。乙烯乙烯醇無規(guī)共聚物(EVOH)具有高阻隔性、無毒環(huán)保及良好的加工性，是一種性能優(yōu)越的聚合物。目前納米纖維制備方法很多，包括靜電紡絲法、界面聚合法等，但不能滿足熱塑性聚合物納米纖維的制備，本文利熔融紡絲相分離行為成功制備了不同CNTs類型的EVOH/CNTs復(fù)合微/納米纖維。首先，利用雙螺桿共混擠出制備了CNTs含量為0-12％不同CNTs類型的EVOH/CNTs

2、復(fù)合母粒作為分散相，再利用良好生物相容性的醋酸丁酸纖維素酯(CAB)作為基體材料，兩者充分共混后通過雙螺桿熔融共混擠出，經(jīng)牽伸并用丙酮去除基體相，獲得尺寸均勻的EVOH/CNTs復(fù)合微/納米纖維。
　　 通過透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)分別觀察三種復(fù)合體系的碳納米管分散性和微/納米纖維的表面形態(tài)，研究表明，長多壁碳納米管(LMWNTs)和定向碳納米管(aMWNTs)在EVOH基體中具有良好的分散性，羧基化碳納米管(CO

3、OH-MWNTs)在基體中出現(xiàn)大量團(tuán)聚，分散性較差。而EVOH/LMWNTs微/納米纖維的表面形態(tài)良好，隨著碳納米管含量的增加，纖維表面形態(tài)、尺寸大小及其分布基本不變，EVOH/aMWNTs和EVOH/COOH-MWNTs微/納米纖維的表面形態(tài)隨碳納米管的增加而粗糙，后者的纖維尺寸及其分布也隨之增大。
　　 通過X射線衍射儀(XRD)和差示掃描量熱儀(DSC)研究復(fù)合體系的結(jié)晶性能，DSC研究表明，EVOH/LMWNTs和EVO

4、H/aMWNTs微/納米纖維的結(jié)晶溫度相比純EVOH纖維略有升高，而熔融溫度和結(jié)晶度有所降低。EVOH/COOH-MWNTs微/納米纖維的結(jié)晶溫度和熔融溫度都隨碳納米管增加而顯著下降，當(dāng)碳納米管含量為6%時(shí)結(jié)晶度出現(xiàn)最大值。XRD研究表明，碳納米管的加入使得EVOH/LMWNTs和EVOH/aMWNTs微/納米纖維在2θ=26°處會出現(xiàn)無定形碳的特征衍射晶面(020)。
　　 通過熱失重儀(TG)研究復(fù)合體系的熱穩(wěn)定性，研究表明

5、，碳納米管的加入顯著提高了EVOH/LMWNTs和EVOH/aMWNTs微/納米纖維的熱穩(wěn)定性，但降低了EVOH/COOH-MWNTs微/納米纖維的熱穩(wěn)定性，這與碳納米管在基體中的分散情況有密切的聯(lián)系。然而，三種體系的殘留質(zhì)量都隨碳納米管增加而呈非線性增長。
　　 通過動態(tài)流變測試和體積電阻率測試研究復(fù)合體系的粘彈和導(dǎo)電滲流行為，研究表明，EVOH/LMWNTs和EVOH/aMWNTs復(fù)合材料具有相似的粘彈和導(dǎo)電滲流現(xiàn)象，粘彈滲