电气石是一种具有特殊功能的矿石,把纳米级的电气石粉体分散在成纤聚合物中进行纺丝,能赋予纤维特殊的功能。 本论文采用各种表面修饰剂来对纳米电气石粉体进行表面修饰,以解决电气石无机粉体与成纤聚合物的相容性问题;研究了表面修饰的机理;使用了不同的表征方法来测试修饰效果;并在透过高度法原理的基础上,利用电子天平的下挂称量来实现液体在粉体中上升高度与质量的转换,设计了新型的实验装置来测定粉体的接触角,所得测试结果与JY—82湿润接触角测定仪的测试结果很相近。各种测试结果都表明使用钛酸酯偶联剂3%～5%对电气石粉体的改性效果较好。 将表面改性过的电气石分粉体加入到聚酯中,首先共混造粒然后将母粒与聚酯按照一定比例来纺丝。通过比较研究了电气石粉体含量对切片热力学性质和纤维结晶性能的影响。并通过负离子测试仪测得含2%和4%电气石粉体的聚酯纤维释放的负离子分别为460CC和480CC。 纳米电气石粉体的自极化产生电极,从而使粉体具有导电性能。将电气石加入聚丙烯腈纺丝液中,制成薄膜,测试其导电率,发现随着电气石粉体在聚合物PAN中的含量增加,导电率逐渐升高,当粉体含量超过7%时,变化率趋于平缓,表明此时已经形成导电通路,粉体继续增加对聚合物的导电性能影响不大。在哈克流变仪上研究了电气石/聚丙烯腈体系改性聚合物的流变性,发现其流动曲线表现出切力变稀的特性,非牛顿指数小于1。随着温度增加,该体系的表观粘度降低。纺制了含电气石粉体的聚丙烯腈纤维,测得含5%和9%电气石粉体的聚丙烯腈纤维的体积比电阻分别为1.3×109~9Ω·cm和7.7×10~8Ω·cm。