本項(xiàng)目是研究用電紡絲技術(shù)制造用石墨烯增強(qiáng)具有良好的分子取向性的、高分子量的聚酰胺酰亞胺類高強(qiáng)度納米纖維,以期達(dá)到具有耐高溫、耐摩擦、抗沖擊力強(qiáng)且有適當(dāng)性價(jià)比的高性能電紡納米纖維,為國(guó)防事業(yè)、航天事業(yè)及民用工業(yè)提供具有卓越性能的新材料,其立項(xiàng)的理論依據(jù)充足、意義深遠(yuǎn)。
電紡聚合物納米纖維由于直徑小,且無法通過拉伸等傳統(tǒng)方法改善其機(jī)械性能,纖維的強(qiáng)度在很大程度上限制了其實(shí)用性。耐高低溫的、耐擠壓的、耐摩擦的、抗沖擊力強(qiáng)的高性能納米纖維是國(guó)內(nèi)外學(xué)者追尋的目標(biāo),也是本研究課題希望達(dá)到的目標(biāo)。
纖維的強(qiáng)度主要取決于成纖聚合物的分子量及其分子鏈在纖維中沿纖維軸向取向的程度。電紡納米纖維的直徑太小,工藝上難于通過拉伸的方法獲得分子取向性高的納米纖維。通過剛性大分子在電紡過程中溶液電性的調(diào)節(jié)使分子沿纖維軸向取向,用來獲得具有良好分子取向性的納米纖維是值得我們?nèi)L試的制備高強(qiáng)度納米纖維的方法。Kevlar及其3,3-位異構(gòu)體Nomex都是著名的高性能的剛性聚芳酰胺纖維,但由于溶解性能的關(guān)系,使得無法用電紡技術(shù)大規(guī)模制備其高性能的納米纖維。為了解決這一難題,本研究課題著力于合成在普通有機(jī)溶劑中溶解性能良好的、高分子量的、剛性高分子聚芳砜胺,采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ寡趸┡c聚合分子水平相容,通過調(diào)節(jié)其溶液的電性,電紡成分子取向性良好,石墨烯增強(qiáng)的聚合物納米纖維。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽二等獎(jiǎng)
2011年獲得第十二屆挑戰(zhàn)杯江西區(qū)二等獎(jiǎng)