聚砜酰胺／碳纳米管复合材料的热稳定性研究／辛斌杰等?３１?聚砜酰胺／碳纳米管复合材料的热稳定性研究＋
辛斌杰１，陈卓明１，吴湘济１，汪晓峰２，林兰天１
（１上海工程技术大学服装学院，上海２０１６２０；２上海特氨纶纤维有限公司，上海２０１４１９）
摘要对自制的聚砜酰胺／碳纳米管（ＰＳＡ／ＣＮＴ）复合材料薄膜进行了热稳定性能的研究与分析，通过导热系数的计算、导热模型的建立以及热重法分析探讨了ＣＮＴ及其质量分数对ＰＳＡ热分解行为的影响。研究表明，ＣＮＴ的加入提高了ＰＳＡ复合材料的导热系数，从而延缓了复合材料的热分解行为；ＣＮＴ的添加提高了复合材料的起始分解温度和在终止温度时的质量残余率，明显地提高了ＰＳＡ复合材料的热稳定性能。
关键词聚砜酰胺碳纳米管热稳定性能导热系数热分解
中图分类号：ＴＳｌ０２．６文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＴｈｅｒｍａｌＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰＳＡ／ＣＮＴＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＸＩＮＢｉｎｊｉｅｌ，ＣＨＥＮＺｈｕｏｍｉｎ９１，ＷＵＸｉａｎｇｊｉ１，ＷＡＮＧＸｉａｏｆｅｎ９２，ＬＩＮＬａｎｔｉａｎｌ（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦａｓｈｉｏｎ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０；２ＳｈａｎｇｈａｉＴａｎｌｏｎ
ＦｉｂｅｒＣｏ．，ＬＴＤ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１４１９）
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０引言
聚砜酰胺（ＰＳＡ）是一种具有优异的耐热性、热稳定性和阻燃性能的耐高温材料，广泛应用于航空航天领域和高温工作环境下的防护及其他有阻燃要求的民用领域，在国防军事和现代工业上有着重要的用途。然而常规的ＰＳＡ材料存在体积比电阻高、容易产生静电等问题，严重影响其后续加工及在功能性产业领域的应用。因此，如何提高并优化ＰＳＡ材料的导电性能是当今耐高温材料开发的重要课题之一。由于碳纳米管（ＣＮＴ）拥有优异的力学性能、导电性能和导热性能，通过物理共混的方法，以ＰＳＡ为基体添加ＣＮＴ制备的复合材料可表现出良好的强度和韧性并获得优良的导电性能。
２００５年，叶健青等ｎ］分析了ＰＳＡ的热分解行为，确定其在热失重实验升温过程中没有出现显著熔融现象，起始分解温度为３７３℃，出现最高质量损失率的温度是４８０．１８℃。２００９年，陆顺兴等［２］对ＰＳＡ的热稳定性及热分解动力学进行了研究，结果表明ＰＳＡ纤维具有优异的热性能，其起始分解温度为４７３℃，５５０℃高温时的质量保留率仍有７８．３％。整体而言，国内对ＰＳＡ类材料的热稳定性能研究较少，对与纳米颗粒共混的ＰＳＡ复合材料的热稳定性能研究则更少。常温下固体材料的导热系数比流体大２个数量级［３］，在流体中加入固体颗粒会提高材料的导热系数［４］，由此推测在纯ＰＳＡ纺丝液中添加纳米颗粒可以有效地提高材料的导热性能，并对ＰＳＡ的热稳定性能造成一定的影响。
本实验通过物理共混方法制备含不同质量分数ＣＮＴ的ＰＳＡ复合材料，对其在持续升温条件下的热分解行为进行研究分析，详细讨论了ＣＮＴ的加入对复合材料热稳定性能的影响，以期为ＰＳＡ的改性与应用研究提供技术参考。
１实验
１．１仪器设备
ＳＪ－Ｂ型台式数显匀胶台（上海学泽光学机械有限公司）：匀胶时间为０．０１～９９．９９ｓ（可调），转速范围在５００～
＊上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金（ｇｊｄｌ００１３）；上海工程技术大学校启动基金（Ａ一０５０１—１０—００６）；上海纺织控股（集团）公司技术创新项目（２０１１－ｚｘ－０３－２）
辛斌杰：男，１９７４年生，副教授，博士，研究方向为纺织材料与工程Ｄｍａｉｌ：ｘｉｎｂｊ＠ｓｕｅｓ．ｅｄｕ．ｃｎ
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