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功能性纳米纤维作为新型纤维的重要组成,其制备方法和性能表征及应用被广泛关注。聚砜酰胺(PSA)是国产的新型耐高温纤维的代表性聚合物,聚丙烯腈(PAN)则是常规化学纤维及碳纤维前驱体的重要材料,将两者组合纺丝是新型功能复合纤维的一个新思路。本论文围绕聚砜酰胺(PSA)和聚丙烯腈(PAN)两种聚合物的复合静电纺丝,设计开发可实现单针头、多针头和并列针头的自制静电纺丝装置,制备得到双组份、多产品形态、性能差别化显著的纳米复合纤维及其集合体,从而拓展聚丙烯腈和聚砜酰胺的应用领域。本论文的研究内容主要包括:1)设计开发一种可实现动态旋转式静电纺纱的新型成纤装置,采用多针喷丝、动态加捻的方式制备具有一定捻度的PSA纳米纱线,并探索纺丝液浓度、接收器转速对纳米纱线性能的影响,从而优化纺纱工艺参数;2)建立喷丝头和接收器的几何物理模型,通过物理仿真的手段模拟静电纺纱过程的电场分布,并通过系列表征手段测试PSA纳米纱线的各项性能,系统研究电场分布对纱线成型及性能的影响;3)以单针静电纺丝的方式制备PAN/PSA二元共混纳米纱线,通过红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG)、拉伸强力仪等设备测试表征纳米纱线的各项性能;4)利用并列喷头制备PAN/PSA纳米复合纤维膜,经预氧化和高温碳化工艺处理,制备得到具有一定导电性能的复合导电纤维膜,并对其碳化前后的导电性能进行表征和分析;除此以外,为探索石墨烯粉体分散整理剂对聚丙烯腈聚合物导电性能的影响,配制不同质量分数的石墨烯整理剂,采用浸渍法制备聚丙烯腈/石墨烯功能复合膜,在对其性能表征的基础上,研究浸渍工艺对其导电性能的影响。研究发现:1)采用多针喷头静电纺丝技术制备PSA纳米纱线,在本论文的实验条件下,其最佳纺丝浓度为12 wt%,最佳接收器转速为40 r/min,制备的PSA纳米纱线具有良好的外观形态,力学性能,芯吸和耐热性能。2)在本文实验条件下,通过对多针头静电纺丝的电压分布进行电场模拟仿真,对照纺纱实验及表征测试结果,初步得出多针喷头静电纺丝的理论最佳纺丝电压为25 k V,最佳纺丝针距为200 mm。3)在PAN/PSA复合纳米纱线的制备过程中,纺丝电压为25 k V、接收器转速为40r/min为纺纱最优设置参数,纳米纤维和纱线的形态和直径受接收器转速和纺丝电压变化的影响显著,并进一步影响其纱线的机械性能,而接收器转速和纺丝电压的改变对纤维热性能的影响有限;4)并列型针头制备PAN/PSA双组份纳米纤维膜用于碳化处理工艺,在纺丝电压设定为20 k V、接收距离为200 mm时复合纤维膜的各项性能最优,其碳化后的纤维膜导电性为最优;5)通过浸渍整理石墨烯的方式增强PAN纳米纤维膜的导电性能,实验结果表明:浸渍整理剂中石墨烯质量分数为1.5 wt%时,PAN/G纤维膜导电性良好,并具有较好的柔性。通过本论文的研究和实验分析,初步探索聚砜酰胺/聚丙烯腈复合纳米纤维的基本性能,尝试通过制备工艺对其性能的影响优化工艺参数,拓宽聚砜酰胺类纤维材料的应用范围。