实现高纺速对纤维品种的生产效率和可行应用至关重要。石墨烯纤维(GF)是近年来出现的一种具有优异功能的碳质纤维。然而,玻璃纤维极低的湿法纺丝速度严重限制了其应用。
近日,浙江大学高超教授,刘英军,Zhen Xu报道了开发了一种改善石墨烯(GO)纺丝浆料粘弹性和伸长性的流变策略,实现了GO纺丝浆料的吹风纺丝,纺丝速度达到556 m min−1,比常规湿法纺丝提高了2个数量级。
文章要点
1)选用超高分子量聚丙烯酸钠(UHMW PAAS)作为瞬态添加剂,以克服阻隔效应,使低聚合物百分比降至25 wt%。
2)在去除最小PAAS含量后,吹纺GF保持良好的连续性和结晶度,这使得其具有优异的导电性和导热性。此外,GF纸在导电性和导热性方面都优于基准碳纤维纸,这表明它在用作燃料电池和电极材料的GDL方面有很大的应用前景。3)这种吹纺也是制造复杂纤维材料形状的一种多功能技术。研究人员将流变策略原理推广到一维和二维纳米材料的快速纺丝。此外,吹纺有望为其规模化高效生产奠定基础,并应用于先进电极材料、复合材料和耐磨电子产品中。
参考文献
Senping Liu, et al, High-Speed Blow Spinning of Neat Graphene Fibrous Materials, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01076
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01076
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