静电纺丝制备金刚石/聚丙烯腈杂化复合纤维

张旺玺^1,2,3，孙长红^1,3，王艳芝^2,4，成晓哲^1,3，梁宝岩^1,3，秦琦^1,3

1. 中原工学院材料与化工学院2. 河南省纺织服装协同创新中心4. 中原工学院纺织学院

摘 要：为了改善金刚石在聚合物中的均匀分散性,并提高导热性能,以不同粒度的金刚石和聚丙烯腈(PAN)共聚物为原料,采用静电纺丝方法制备得到金刚石/PAN杂化复合纤维。通过改变纺丝溶液中金刚石的添加量,研究了不同金刚石含量及不同粒度的金刚石对金刚石/PAN杂化复合纤维形态和热性能的影响。研究结果表明,静电纺丝可以有效解决微米级金刚石在PAN聚合物中的分散问题,金刚石的粒度对纺丝的稳定性和连续性影响很大,粒度为0.5～1μm的金刚石经过纺丝可以有效地包覆在纤维中。当金刚石的粒度大于1～2μm时,纺丝时稳定性差,纤维中很少或几乎没有包覆金刚石颗粒。当金刚石粒度为0.5～1μm、实际质量分数为38.5wt%时,金刚石/PAN杂化复合纤维热导率最高,达到1.923W/(m·K)。

关键词：静电纺丝;聚丙烯腈共聚物;金刚石;复合纤维;导热率;有机无机杂化;