新时代下纤维高值化途径——添加纳米微粒

添加石墨烯（GP） 条带状GP或氧化石墨烯（GPO）增强纤维已问世，，，，，其代表商品是东丽生产的GP增强涤纶，，，，，综合性能提高了，，，，，且附加了抗静电等功效。。。 德黑兰大学研究用静电纺丝法制备GP填充的聚偏氟乙烯（PVDF）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纳米纤维，，，，，可用于滤材、生物医疗、传感器、电池隔膜、手机和攻击防护产品等。。。 中国台湾清华大学通过静电纺丝法研制含混杂银、GP的自组合聚氨酯纳米纤维，，，，，作为柔性透明的薄导电膜，，，，，外貌电阻为150Ω/m2，，，，，适用于未来的电极质料。。。 在高性能纤维领域，，，，，不少专利文献报道了在对位芳酰胺或PAN纺丝原液中添加条状GP后，，，，，纺出的纤维或烧成的PAN－CF的力学性能均有所提高。。。 东华大学研发的含GP的超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPEF）工艺手艺已在江苏九九久科技建设的250t/a装置上试生产，，，，，但由于接纳的是非条状的通俗片状GP，，，，，力学性能提高不显着。。。 添加碳纳米管（CNT） CNT改性纤维的生产方式主要有以下几种：将少量CNT直接加入纺丝原液中形成复合质料纤维；；；通过化学气相沉积（CVD）在碳纤维外貌上直接长出CNT；；；通过化学或物理键合将CNT接枝到碳纤维外貌；；；借助外貌处理剂涂覆到纤维外貌上。。。 美国乔治亚工业学院研制过在PAN纺丝原液中添加1％多壁碳纳米管（MWCNT），，，，，通过凝胶纺丝后举行碳化，，，，，终碳化温度只需1450℃就可制得导电度高达68％的碳纤维。。。其导热系数约为3000W/（m•K），，，，，比美国赫氏的碳纤维IM7和东丽的T300 PAN－CF划分提高103％和146％，，，，，而前者的高碳化温度高于2200℃；；；其拉伸模量比T300和IM7划分提高45％和21％，，，，，而拉伸强度略有下降，，，，，这是由于在制备历程中渗入了微量金属之故。。。 CVD法的应用实例是将CNT沉积在氧化铝纤维外貌上，，，，，可显着提高与树脂界面的层间剪切强度，，，，，但力学性能有所下降。。。如日本尤尼契可公司使用其纳米疏散手艺，，，，，将一根根CNT匀称且稳固地附着在PAN－CF外貌上，，，，，提高了与树脂界面的层间剪切强度，，，，，抑制剥离力提高约30％。。。由于提高了碳纤维增强塑料（CFRP）的模量、耐攻击性和抗振动衰减性，，，，，其复材结构部件可设计成薄型和轻量部件。。。 我国也有科研院所和高校研制类似的CNT/CF，，，，，但尚未形成现实应用。。。东华大学多年前研发了CNT增强UHMWPE的复合质料纤维，，，，，并且已在杭州东南纺织厂建设了百吨级生产线，，，，，原UHMWPEF的蠕变、耐热、阻燃和抗静电性获得了一定改善，，，，，但产品的稳固性尚待刷新。。。

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