碱溶法制备聚对苯二甲酰对苯二胺/MWNT复合膜

摘要

聚对苯二甲酰对苯二胺(简称PPTA)是一种高性能高分子材料,本研究组提出采用KOH/CH30H/DMSO对PPTA进行快速溶解，获得了均一体系PPTA聚阴离子溶液。将MWNT(多壁碳纳米管)与聚阴离子溶液物理共混，首次制得具有优异力学性能的PPTA基复合材料。可以看出，利用碱法溶解一抽滤工艺制备的纯PPTA薄膜，与传统强酸工艺制备的材料相比，力学性能相近。碳纳米管的少量加入可以显著提升复合材料拉伸断裂强度及模量，在多壁碳纳米管含量2%附近达到最优，同时塑性也有所提高。同时发现，碳纳米管会诱导PPTA结晶，在界面处可能形成PPTA有序结晶区，使得复合材料力学性能及塑性进一步提高。当碳纳米管含量超过2%，其分散性能迅速降低，产生了碳纳米管集聚体，成为裂纹扩展元，材料断裂强度及塑性均有所降低。