高强高模聚乙烯醇(PVA)/氧化石墨烯(GO)复合纤维的制备与表征

摘要

本文以氧化石墨烯(GO)作为纳米增强填料,0P-10为分散剂,通过机械共混的方法将GO加入到聚乙烯醇(PVA)纺丝原液,通过湿法纺丝制备了高强高模的PVA/GO复合纤维.采用一维广角X射线衍射(1D-XRD),二维广角X射线衍射(2D-WAXD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),动态力学分析(DMA),示差扫描量热(DSC),热失重分析(TGA),光学双折射和拉伸测试等一系列表征手段表征PVA/GO复合纤维的结构与性能.结果表明:与纯的PVA纤维相比,当GO的添加量为0.1wt％时,PVA/GO复合纤维的断裂强度提高了43％,初始模量提高了81％;复合纤维力学性能得到明显提高的原因在于一方面GO作为成核剂,在复合纤维热拉伸过程中进一步提高了复合纤维的结晶度;另一方面G0作为模板剂,在复合纤维热拉伸过程中提高了复合纤维的取向,尤其是非晶区取向,结晶度和非晶区取向程度的提高对于获得力学性能优异的纤维是至关重要的.此外,添加G0之后,复合纤维的热稳定性也得到了提升.