高分子质量聚丙烯腈基碳纳米纤维的制备

编号：NMJS05926

篇名：高分子质量聚丙烯腈基碳纳米纤维的制备

作者：海滇[1] ;李树锋[1,2] ;丁晓[1] ;韩永兴[1] ;邓飞燕[1] ;张艳[1] ;程博闻[1,2]

关键词：聚丙烯腈 高分子质量 纳米纤维 碳纤维 静电纺丝

机构： [1]天津工业大学纺织学院,天津300387; [2]天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300387

摘要： 为获得力学性能较好的聚丙烯腈（PAN）基实心和多孔碳纳米纤维,以自制相对分子质量30万的PAN为原料,利用静电纺丝技术制备了PAN和PAN/聚甲基丙烯酸甲酯纳米纤维,经预氧化、碳化后分别获得了新型纳米纤维。利用扫描电镜观测了纳米纤维和碳纳米纤维的表面形态,并对纳米纤维和碳纳米纤维的直径分布进行了表征。结果表明：相对分子质量为30万的PAN适宜纺丝质量分数为6%,PAN纳米纤维的平均直径为1 242 nm。在PAN纺丝液中加入PMMA后,纳米纤维的平均直径下降至519 nm,且直径分布变窄;预氧化过程中施加张力可以使碳纳米纤维保持较好的纤维形状;碳化处理后的PAN和PAN/PMMA纳米纤维的直径都明显减小,前者减小为683 nm,后者为374 nm;扫描电镜照片显示,加入PMMA后PAN碳纳米纤维呈多孔结构。