PA66納米纖維-iPP復(fù)合體系界面結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文主要是關(guān)于聚合物納米纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料界面結(jié)晶結(jié)構(gòu)的研究。包含了以下三方面的內(nèi)容:首先,采用靜電紡絲法制備尼龍66(PA66)納米纖維,并且通過改變紡絲的收集裝置及過程參數(shù)等來改變所得到的納米纖維的形貌和結(jié)構(gòu);其次,將紡得的納米纖維加入等規(guī)聚丙烯(iPP)溶液中,在一定溫度下等溫結(jié)晶制備PA66納米纖維/iPP復(fù)合材料;最后,將所紡得的PA66納米纖維束引入到iPP熔體中,研究納米纖維束/iPP的結(jié)晶動(dòng)力學(xué),而且還利用不同分子量

2、的iPP基體研究基體分子量對結(jié)晶行為的影響。
　　 本課題的研究工作和研究結(jié)果表明:
　　 1.改變靜電紡絲的收集裝置,能夠顯著改變所收集到的納米纖維的排列方式。例如,采用靜止的鋁板為收集裝置可以得到無規(guī)排列的PA66納米纖維;利用旋轉(zhuǎn)的針頭做為收集裝置,能夠得到纖維排列相對規(guī)整的納米纖維束;而采用旋轉(zhuǎn)的滾筒做為收集裝置能夠得到纖維規(guī)整排列納米纖維膜。改變PA66溶液靜電紡絲的電壓,能夠在一定程度上改變收集到的納米纖維的

3、形態(tài)結(jié)構(gòu),并且只有施加的紡絲電壓超過一定值時(shí),才可以收集到納米纖維;盡管靜電紡絲的效率很低,紡絲液久置仍舊是一個(gè)不可忽略的問題。研究發(fā)現(xiàn),紡絲液放置的時(shí)間過長,紡得的納米纖維易出現(xiàn)粘結(jié)及分叉現(xiàn)象,嚴(yán)重影響收集到的纖維的質(zhì)量。
　　 2.利用蓋玻片收集PA66納米纖維,然后將蓋玻片放置到一定濃度的iPP溶液中等溫結(jié)晶。在一定溫度下等溫結(jié)晶一段時(shí)間,可以觀察到一種特殊的結(jié)構(gòu)即“雜化串晶”。所得到的雜化串晶,以.PA66納米纖維做為"

4、shish",iPP的片晶做為"kebab"。改變iPP溶液的濃度可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)控iPP片晶的尺寸,可調(diào)范圍比先前所報(bào)道的利用碳納米管制備的雜化串晶要寬很多。通過改變iPP溶液的溫度以及PA66納米纖維在iPP溶液中的結(jié)晶時(shí)間等方法也可以改變iPP片晶的尺寸。因此,這為以后的應(yīng)用提供了指導(dǎo)和借鑒作用。
　　 3.改變靜電紡絲收集方法,可以獲得PA66納米纖維束。將所得到的納米纖維束引入到iPP熔體中,在偏光纖維鏡下觀察晶體

5、的生長情況,進(jìn)而對其動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。當(dāng)有PA66納米纖維束存在時(shí),在iPP基體中確實(shí)發(fā)生了異相成核作用,形成了橫晶。另外,也就iPP基體分子量對所得到的橫晶生長過程的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,隨著iPP分子量的升高,納米纖維束表面的晶核密度增大。降低iPP基體的分子量或者是升高結(jié)晶溫度都會(huì)使結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間延長。橫晶的最大結(jié)晶溫度隨著iPP基體分子量的增加而提高。橫晶層的生長速度隨著分子量和結(jié)晶溫度的升高而降低。另外,通過選擇性熔融的方法,