炭黑填充Lyocell纤维的制备及其用于炭纤维原丝的研究初探

胡学超¹，邵惠丽¹，郭利伟¹，张慧慧¹

(1.东华大学材料学院,纤维材料国家重点实验室,上海,200051)

摘要:为了提高Lyocell基炭纤维的得率及其力学性能,制备了不同含量炭黑填充的Lyocell纤维用做炭纤维原丝.采用X-衍射(WAXD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、强度仪等分析了试样的结构与性能.WAXD表明炭黑填充的Lyocell纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了炭黑的特征衍射峰;TGA表明该纤维热稳定性不变,添加质量分数为10%和30%炭黑的Lyocell纤维在1000℃时的碳得率可分别提高4.4%和17.1%;SEM显示该纤维表面光滑且截面为圆形,符合优质炭纤维原丝的要求;炭黑填充的Lyocell基炭纤维的WAXD图谱与一般Lyocell基炭纤维图谱不同.选择质量分数为10%的炭黑添加量制备出的Lyocell基炭纤维其强度和模量分别比未填充炭黑的Lyocell基炭纤维提高22%和42%,大样实验已制备出强度和模量分别为0.8GPa和70GPa的炭纤维.

关键词:炭黑; Lyocell纤维; 炭纤维; 原丝;

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