文献ℱ一种制备纳米级聚丙烯腈颗粒接枝芳纶纤维的简便方法

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一种制备纳米级聚丙烯腈颗粒接枝芳纶纤维的简便方法，用于环氧复合材料的优异界面和力学性能

文章题目：A Facile Method to Prepare Nanoscale Polyacrylonitrile Particles Grafted Aramid Fibers for Superior Interfacial and Mechanical Properties of Epoxy Composites

文章来源：POLYMER COMPOSITES，2018

研究内容

该团队开发了一种非常简单有效的方法来改善芳族聚酰胺纤维增强复合材料的界面性能。芳族聚酰胺纤维和丙烯腈（AN）单体在环己烷溶液中通过c-射线相互照射，引发AN在纤维表面上聚合。对聚丙烯腈（PAN）接枝芳纶纤维的表面形貌，化学结构，力学行为，热稳定性及其复合材料的界面性质进行了系统的表征。

结果表明，线性PAN奇异地结合为200nm尺寸的纳米级颗粒，并均匀，致密地接枝在芳纶纤维表面。尽管48℃的纤维耐热性略有下降，但PAN接枝纤维的质量损失显著降低。令人惊讶的是，PAN接枝芳纶纤维的界面剪切强度从36.33±1.08增加到62.31±1.32MPa，提高了71.50%。

此外，芳族聚酰胺纤维的拉伸强度略有提高。这种表面改性策略易于制备，高效增强界面，适应其他有机纤维，并且在多功能应用中具有重要意义。

图1. 芳纶IIIA结构式

图2. 制备PAN-Afs的程序说明

图3. 单丝纤维拉出测试装置示意图

图4. 纤维的SEM图像：（a）Afs，（b）PAN1-Afs，（c）和（f）PAN2-Afs，（d）PAN3-Afs和（e）PAN4-Afs

图5. .Afs和PAN-Afs的ATR-FTIR光谱

图6. 氮气氛中Afs和PAN-Afs的TG和DTG曲线

图7. Afs和PAN-Afs的界面剪切强度

图8. 微复合材料断裂形貌Afs（a），PAN-2-Afs（b，d）和PAN-4-Afs（c）

表1.Afs和PAN-Afs的单纤维拉伸强度，BE和模量

来源：碳纤维生产技术

Mechanical 断裂复合材料化学材料

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首次发布时间：2024-01-03