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本论文以聚丙烯腈和聚氨酯和聚烯烃热塑性树脂为原料分别制备了多种PAN/TPU和PAN/POE热塑性树脂复合材料,目的是提高热塑性树脂的拉伸性能,具体包括以下三个方面:1、利用静电纺丝法制备PAN纳米纤维膜,通过扫描电镜、XRD、力学拉伸、Imager等手段表征,确定最佳的纺丝条件。进一步对PAN纳米纤维膜进行热拉伸处理,改善PAN纳米纤维膜的取向和结晶度,使其拉伸性能提高了111%。将PAN纳米纤维膜和热塑性树脂通过浸渍法制备得到PAN/TPU和PAN/POE热塑性树脂复合材料,利用红外、热重、扫描电镜、力学拉伸、拉曼等手段表征,通过比较拉伸性能,实现了从基体到复合材料断裂强度和模量的显著提高,从纯TPU到h-PAN2/TPU复合材料,断裂强度增加了约128%;纯POE到h-PAN2/POE复合材料,断裂强度增加了约129%;h-PAN2在PAN/TPU热塑性树脂材料中含量为5.6%,在PAN/POE热塑性树脂复合材料含量为6.7%时,复合材料拉伸性能最大,为最佳复合比列。2、为了提高拉伸性能,在PAN纳米纤维膜中加入多壁碳纳米管,含量为0.5%时的断裂强度最大,拉伸性能提高了24%。经过热拉伸处理后,再通过浸渍法合成PAN/MWCNTs/TPU和PAN/MWCNTs/POE热塑性树脂复合材料,与PAN/TPU和POE相比断裂强度分别增加了约42%和36%;h-PAN/MWCNTs取向度复合的PAN/MWCNTs/TPU材料在含量为4.5%时断裂强度达到最大,而PAN/MWCNTs/POE热塑性树脂复合材料在增强材料含量为6.7%时断裂强度达到最大。3、以PAN纳米纤维膜为基础,添加埃洛石纳米管。当埃洛石的含量为15%时断裂强度最大,拉伸性能比原来提高了48%。再经过热拉伸处理,浸渍法合成PAN/HNTs/TPU和PAN/HNTs/POE热塑性树脂复合材料,与PAN/TPU和POE相比断裂强度分别提高了约20%和31%;h-PAN/HNTs取向纤维膜与聚氨酯复合形成的PAN/HNTs/TPU热塑性树脂复合材料在含量为4.5%时断裂强度达到最大,而与聚烯烃复合形成的PAN/HNTs/POE热塑性树脂复合材料在增强材料含量为6.7%时断裂强度达到最大。通过纤维定向排列、加添加剂等方法大大提高了纳米纤维膜的拉伸性能。结合复合材料的拉伸性能,研究纤维取向、增强材料与基体间的相互作用、复合界面作用力等因素对复合材料拉伸性能的影响。复合材料拉伸性能的增加归因于PAN纳米纤维膜的模量、断裂强度以及基质-纳米纤维界面结合强度,良好的界面结合会增强复合材料的机械性能。纳米纤维膜的取向度、纤维在空间的排列规律造成孔径不一,进而影响聚氨酯和聚烯烃热塑性树脂的浸入形态,从而影响到基质与增强材料界面结合强度。说明复合材料是通过界面层界面作用、断裂及破坏机理对复合材料的性能进行调控。