1、納米材料已經成為推動當代科學技術進步的重要支柱之一，如何制備性能優(yōu)異的納米復合材料已經成為納米技術研究非常重要的一個課題。
　　 碳納米管(CNTs)作為一維納米材料，其特殊的結構決定了它擁有許多異常的力學、電學、磁學、化學、光學和熱學等性能，被認為是復合材料的理想增強體，但CNTs易團聚，分散性不好，很大程度地削弱和降低了碳納米管賦予基體的功能性與結構增強作用。
　　 靜電紡絲是制備納米纖維最簡便、最有效的方法之一。隨

2、著靜電紡技術的發(fā)展，研究人員將CNTs和各種聚合物混合，制備了性能優(yōu)良的CNTs/聚合物復合納米纖維。靜電紡納米纖維膜既具有納米材料的共性，又具有納米纖維構成的纖維膜/氈獨特的網狀結構，用其來增強復合材料，能與聚合物基體間形成良好的界面粘結。聚間苯二甲酰間苯二胺(PMIA)具有耐高溫、耐化學腐蝕及離開火焰自熄等特點，用途非常廣泛。目前，國內外在PMIA納米纖維研究方面的報道屈指可數(shù)，對于定向排列PMIA納米纖維的研制還處于空白。

3、　　 本文對靜電紡：PMIA納米纖維的制備工藝進行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在PMIA溶解溫度為90℃、PMIA質量分數(shù)為12％、紡絲電壓為23kv、紡絲距離為11cm、收集輥轉速為6m/min、噴絲頭移動速度為14cm/min、紡絲流量為0.26ml/h的條件下制備的靜電紡PMIA納米纖維微觀形貌良好。
　　 為了解決MWNTs易團聚、分散性差的問題，首先對其進行酸化處理，然后進行酰氯化處理，最后通過用非離子表面活性劑TrixtonX-1

4、00對MWNTs進行處理，實現(xiàn)了TrixtonX-100分子長鏈對碳納米管的吸附與包裹，提高了MWNTs的分散穩(wěn)定性。制備了不同MWNTs質量分數(shù)的MWNTs/PMIA復合納米纖維，研究發(fā)現(xiàn)隨著MWNTs質量分數(shù)的增大，纖維直徑減小。質量分數(shù)較小時，MWNTs分散良好，且沿纖維軸向定向排列。質量分數(shù)較高時，MWNTs出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，質量分數(shù)越大，團聚越嚴重；添加MWNTs，纖維的晶格類型沒有發(fā)生變化，熱穩(wěn)定性得到提升較為顯著。隨著MWNT

5、s質量分數(shù)的增大，纖維膜的拉伸斷裂強度和初始模量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，斷裂伸長率減小。當MWNTs質量分數(shù)為0.6％時，拉伸斷裂強度和初始模量分別增加了約86％和241％。添加MWNTs后，纖維膜電導率提升近10個數(shù)量級。
　　 通過改變紡絲液中LiC1的質量分數(shù)制備了定向排列的靜電紡PMIA納米纖維膜。增大LiC1的質量分數(shù)，紡絲液粘度增大，電導率則先增大后減小。通過理論分析發(fā)現(xiàn)，粘滯力的增大和電導率的減小是導致定向纖維形成

6、的主要因素。干熱拉伸能夠提高定向排列納米纖維的結晶度、玻璃化轉變溫度以及拉伸力學性能。在一定范圍內增加拉伸負荷，有利于纖維力學性能的改善，但過長的拉伸時間會導致纖維性能下降。在負荷為12N，時間為15min時，PMIA纖維膜的拉伸斷裂強度和初始模量分別增大了50％和196％左右，MWNTs/PMIA纖維膜的拉伸斷裂強度和初始模量分別增大了43％和220％左右。
　　 探索并優(yōu)化了PMIA納米纖維增強PLA復合材料的熱壓工藝，結果

7、表明在壓強為1000Pa，溫度為180℃，時間為30min的條件下制備的復合材料拉伸力學性能最好。制備了不同纖維質量分數(shù)的單一方向PMIA/PLA復合材料。隨著纖維質量分數(shù)的增大，拉伸力學性能先增大后減小，當纖維質量分數(shù)為38.26％時，拉伸斷裂強度和初始模量比純PLA分別提高了約235％和149％。PMIA/PLA復合材料的T5％、T10%、T50％都低于純PLA，并且隨著納米纖維質量分數(shù)的增大呈減小的趨勢；當纖維質量分數(shù)為48.62

8、％時，T5%、T10%、T50％比純PLA分別減小了19％、17％、17％左右，但T75％提高了1.91％，最終殘留率隨著纖維質量分數(shù)的增大而增大。復合材料的動態(tài)儲能模量和損耗模量均高于純PLA。在低溫區(qū)域，隨纖維質量分數(shù)的增大，儲能模量和損耗模量都呈先增大后減小趨勢；在高溫區(qū)域，儲能模量和損耗模量隨纖維質量分數(shù)的增大而增大。
　　 研究了單一方向、45°交錯和90°交錯三種復合形式得到的層合式復合材料不同拉伸方向的力學性能及斷

9、口特征，結果表明復合材料的拉伸力學性能主要由承擔載荷的纖維的拉伸力學性能決定，拉伸斷口因纖維膜的層合方式及拉伸方向的不同而存在一定的差異。
　　 在纖維質量分數(shù)相近時，MWNTs/PMIA/PLA復合材料的拉伸斷裂強度和初始模量比PMIA/PLA復合材料分別提高了約59％和74％。兩者的動態(tài)儲能模量和損耗模量隨溫度的變化趨勢相同。和PMIA/PLA相比，低溫區(qū)時，MWNTs/PMIA/PLA的儲能模量和損耗模量的增幅較大，高溫區(qū)