Tính chất lưu biến động học và cấu trúc vi mô của dung dịch poly(p-phenyleneterephthalamide) trong sự hiện diện của ống nano carbon đơn tường

Springer Science and Business Media LLC - Tập 18 - Trang 263-271 - 2010
Yutong Cao1,2, Zhaofeng Liu1,2, Xianghua Gao2, Junrong Yu1,2, Zuming Hu1,2
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, Donghua University, Shanghai, People’s Republic of China
2College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, People’s Republic of China

Tóm tắt

Các tính chất lưu biến động học và cấu trúc vi mô của hai loại dung dịch poly(p-phenyleneterephthalamide)/axit sunfuric (PPTA/H2SO4) và poly(p-phenyleneterephthalamide)/ống nano carbon đơn tường/axit sunfuric (PPTA/SWNT/H2SO4) đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng máy đo lưu biến hình đĩa phẳng, kính hiển vi quang phân cực và máy quét nhiệt vi phân. Kết quả cho thấy, hai loại dung dịch này thể hiện hành vi loãng do cắt với độ nhớt thông thường ngay cả ở tần số thấp, tại nhiều nhiệt độ khác nhau cũng như tại tất cả các nồng độ polymer, và mối quan hệ giữa độ nhớt phức và tần số cùng với độ nhớt cắt bằng không và trọng số trung bình phân tử cho thấy sự liên hệ chặt chẽ giữa các chuỗi PPTA, phần nào đó là đặc trưng của sự rối loạn polymer linh hoạt. Sự proton hóa do axit sunfuric nồng độ cao đã cho phép SWNT phân tán tốt trong các dung dịch PPTA/SWNT/H2SO4. Tại các nồng độ SWNT, khoảng trên 0.2 wt%, một loại tinh thể lỏng nematic pha đơn mới đã được hình thành. Các dung dịch này có thể được sử dụng để chế tạo sợi chất lượng cao bằng quy trình quay ướt phun khô.

Từ khóa

#tính chất lưu biến #cấu trúc vi mô #poly(p-phenyleneterephthalamide) #ống nano carbon đơn tường #dung dịch tinh thể lỏng

Tài liệu tham khảo

Friedel G (1922) Ann Physique 18:273 Yang HH (1989) Aromatic high-strength fibers. Wiley-Interscience, New York Kiya-Oglu VN, Rozhdestvenskaya TA, Serova LD (1997) Fibre Chem 29:81 Picken SJ, Zwaag SV, Northolt MG (1992) Fibre Chem 33:2998 Baird DG (1980) J Rheol 24:465 Baughman RH, Zakhidov AA, de Heer WA (2002) Science 297:787 Wong EW, Sheehan PE, Lieber CM (1997) Science 177:1971 Tans SJ, Devoret MH, Dai HJ et al (1977) Nature(London) 386:474 Treact MMJ, Ebbesen TW, Gibson JM (1996) Nature (London) 381:678 Andrews R, Jacques D, Rao AM et al (1999) Appl Phys Lett 75:1329 Kumar S, Dang TD, Arnold FE et al (2002) Macromolecules 35:9039 Streekumar TV, Liu T, Min BG et al (2004) Adv Mater 16:58 Kim H, Myung SJ, Jung R et al (2008) Mol Cryst Liq Cryst 492:20 Davis VA, Ericson LM, Parra-Vasquez ANG et al (2004) Macromolecules 37:154 Chiang IW, Brinson BE, Huang AY et al (2001) J Phys Chem B 105:8297 Chi KD, Pan ZC, Liu DS et al (1995) J Tsinghua University (Sci&Tech Ed) 35:54 Arpin M, Strazielle C (1975) C R Acad Sci Paris 280 Series C-1293 Frey MW, Cuculo JA, Khan SA (1996) J Polym Sci Pt B 34:2375 Kim SO, Shin WJ, Cho H et al (1999) Polymer 40:6443 Lin JP, Wu HR, Li SJ (1993) Polym Int 32:339 Wu QY, Wu JA (1994) Introduction to polymer rheology. Chemical Industry, Beijing, in Chinese Baird DG, Ballman RL (1979) J Rheol 23:505 Cox WP, Merz EN (1958) J Polym Sci 28:619 Han JH, Chin CF, Li DJ et al (1995) Polymer 36:2451 Hsieh TT, Tiu C, Simon GP et al (1999) J Non-Newtonian Fluid Mech 86:15 Hsieh TT, Tiu C, Hsieh K-H et al (2000) J Appl Polym Sci 77:2319 Shumskii VF, Getmanchuk IP, Tereshin AK et al (2004) Vysokomolekularnye Soedineniya Ser.A Ser.B Ser.C—Kratkie Soobshcheniya 46:2059 Kiratzis NE, Luckham PF (1999) J Eur Ceram Soc 19:2605 Kim TH, Jang LW, Lee DC et al (2002) Macromol Rapid Commun 23:191 Zhu H, Wang Y, Zhang X et al (2007) Polymer 48:5098 Ferry JD (1989) Viscoelastic properties of polymers. Wiley-Interscience, New York Marin G, Montfort JP (1996) Rheology for polymer melt processing. Elsevier, Amsterdam Ramesh S, Ericson LM, Davis VA et al (2004) J Phys Chem B 108:8794 Rommel H, Forster G (1994) Macromolecules 27:4570