原位聚合法制備ATO-PAN復合了及其結(jié)構(gòu)性能表征.pdf

1、本研究采用高電導率的納米銻摻雜二氧化錫（ATO）為添加劑，以可溶極性的聚丙烯腈（PAN）為基體，通過原位聚合方法合成了ATO/PAN復合粒子，實現(xiàn)了ATO與PAN的良好復合，ATO在PAN基體中均勻分散。
　　 為了提高ATO納米粒子在PAN反應介質(zhì)中的分散性，首先結(jié)合ATO納米粒子水懸浮液本身帶有負電荷的特性，選用了離子型表面活性劑六偏磷酸鈉（（NAPO3）6）對ATO進行表面改性。TEM測試結(jié)果表明，經(jīng)表面修飾的ATO納米粒

2、子的假團聚現(xiàn)象減輕，粒子簇尺寸變小。其機理認為是加入六偏磷酸鈉后，增加了納米粒子間的靜電排斥作用。同時還討論了分散劑用量對體系分散穩(wěn)定性的影響，采用紫外可見分光光度計、Zeta電位一粒徑儀等測試方法進行研究分析，結(jié)果表明，當（NaPO3）6。用量為5％時，ATO納米粒子懸浮液的吸光度達到最大，懸浮液的分散穩(wěn)定性最佳，改性后的ATO（mATO）納米粒子的粒子簇尺寸從161.9nm下降至104.5nm。
　　 將表面處理后的mATO

3、納米粒子分散在反應介質(zhì)中，通過原位聚合方法，合成了mATO/PAN復合納米粒子。采用烏式粘度法測定了復合粒子的分子量，通過落球法表征了復合粒子原液的相對粘度大小，并采用錐板粘度計研究了mATO/PAN復合粒子的原液的流變特性，實驗結(jié)果表明：mATO/PAN溶液呈現(xiàn)賓漢流體特征，在一定剪切速率下，原液的表觀粘度和原液模量要低于純PAN和共混法得到的樣品，特別是在低剪切區(qū)。隨著mATO含量的增加，復合粒子體系的粘度下降，模量下降。分子量調(diào)節(jié)

4、劑異丙醇對mATO/PAN溶液粘度和PAN分子量的影響比mATO納米粒子更強。
　　 通過TEM、BEE、紅外光譜、紫外光譜、X衍射等分析測試手段，研究了ATO添加量、反應pH值、分子量調(diào)節(jié)劑以及溶劑對ATO在基體中分散性的影響，實驗結(jié)果表明，通過原位聚合方法得到了mATO粒子分散性良好的復合粒子，隨著mATO添加量的提高，納米粒子在PAN中的分散性變差。在本實驗的pH值變化范圍內(nèi)，pH值對mATO納米粒子分散性影響不大，異丙醇

5、對提高mATO納米粒子的分散性有一定作用。同時探討了mATO納米粒子與PAN基體的相互作用情況，認為添加的mATO納米粒子與PAN分子只是依靠較弱的范德華力或靜電力分散在PAN纖維中。X衍射分析結(jié)果表明，mATO納米粒子加入并沒影響PAN的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但基體的結(jié)晶度有一定程度下降。
　　 初步研究了mATO/PAN復合粒子的紡絲成形情況，以DMF為溶劑紡制了mATO/PAN復合纖維，體系可紡性良好，mATO/PAN復合纖維外觀上呈