聚酰胺6/二氧化硅气凝胶复合纤维的制备与隔热性能

摘要

以十三醇为改性剂，利用表面接枝法制备疏水纳米二氧化硅气凝胶(silica aerogel, SA)粉体，以解决SA高亲水性导致的粉体易团聚、在高聚物中分散性差等难题。以疏水SA粉体为功能添加剂，通过熔融共混及熔融纺丝工艺开发可纺性、热机械性能及隔热性优异的PA6/SA复合材料及纤维。系统研究PA6/SA复合材料的热学性能及纤维的表面形貌、力学与隔热性能。结果表明：经十三醇接枝改性后，SA粉体的水接触角由21°提升至150°;SA粉体在复合材料及复合纤维中均匀分散；SA质量分数为4.5%时，PA6/SA复合材料的结晶温度升至196.7℃(PA6为186.5℃),结晶度提高至33.1%(PA6为28.8%),热分解温度无明显变化，仍在395℃以上；PA6/SA复合纤维的导热系数最高下降51.5%,由PA6的0.086 6 W/(m·K)降至0.042 0 W/(m·K),纤维断裂强度达4.65 cN/dtex,满足织造及应用要求。

关键词

聚酰胺6 / 二氧化硅气凝胶 / 疏水改性 / 分散性 / 熔融纺丝 / 隔热性能

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目(52203057); 上海市启明星(扬帆专项)项目(22YF1400600); 中央高校基本科研业务费专项资金(2232022D-14)