电纺制备聚丙烯腈/氮化硼杂化复合纤维及其结构、性能研究

王艳芝^1,2,3，张玲杰^3,4，张一风^1,2，张旺玺^3,4

1. 中原工学院纺织学院3. 河南省金刚石碳素复合材料工程技术研究中心4. 中原工学院材料与化工学院

摘 要：针对聚合物材料导热性差的问题,为了改善聚合物填充复合材料的导热和吸附等性能,以聚丙烯腈和氮化硼为原料,利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/氮化硼(PAN/BN)有机无机杂化复合纤维。采用扫描电镜、热分析、红外光谱、X射线衍射仪、激光导热仪和比表面积及孔隙度分析仪对复合纤维进行了结构和性能表征。实验通过改变聚丙烯腈和氮化硼在纺丝溶液中的质量比,研究了纤维中不同氮化硼含量对复合纤维形态、结构和性能的影响。结果表明,通过静电纺丝能够把氮化硼包覆并均匀分散在聚丙烯腈聚合物中,可有效改善聚合物的导热和吸附性能。随着纤维中氮化硼含量的增加,材料的热导率增加,当BN质量分数为54.5%时,纺制得到的PAN/BN杂化复合纤维的热导率最高达到3.977 W/(m·K),比热导率为0.048 W/(m·K)的纯PAN纤维高82.8倍左右。

关键词：静电纺丝;聚丙烯腈;氮化硼;复合纤维;导热性能;吸附;