DOI:10.1016/j.eurpolymj.2020.110083
高機械性能的電紡聚合物納米纖維在實際工作中有著廣泛的應用前景，尤其是作為復合材料的增強體。然而，大多數電紡聚合物納米纖維的拉伸強度小于3GPa。為了克服這一局限性，本工作通過原位聚合、靜電紡絲和原位熱轉化成功制備了拉伸強度高達4.2GPa（PI/rGO-1.0％），模量高達121GPa（PI/rGO-1.2％）的單rGO增強聚酰亞胺復合納米纖維。這些機械性能均高于其他聚合物基電紡納米纖維，分別比純PI單根納米纖維的機械性能高45％和236％。原位策略使rGO均勻分散在單根電紡納米纖維中，并增強了rGO與PI之間的界面相互作用。此外，PI/rGO復合納米纖維還具有優異的熱穩定性，玻璃化轉變溫度（Tg）高于295℃，5％熱分解溫度（T5％）高于539℃。這項工作為制備用于復合材料的高性能電紡納米纖維開辟一條新的途徑。
圖1.GO和rGO的拉曼光譜（a）和XPS光譜（b）。
圖2.GO、純PI和含不同rGO量的PI/rGO復合納米纖維的FT-IR光譜。
圖3.GO、rGO、純PI和含不同rGO量的PI/rGO復合納米纖維的XRD圖譜。
圖4.GO（a，a'），純PI納米纖維（b，b'），PI/rGO-1.0％（c，c'）復合納米纖維和PI/rGO-1.0％（d）復合納米纖維的TEM圖像。
圖5.純PI（a）和PI/rGO-1.0％（b）納米纖維的SEM圖像及其直徑分布（a'，b'），以及單根純PI納米纖維（c）和PI/rGO-1.0％復合納米纖維（d）的典型形態。
圖6.rGO、純PI納米纖維膜和含不同rGO量的PI/rGO復合納米纖維的TGA曲線。
圖7.純PI納米纖維膜和含不同rGO量的PI/rGO復合納米纖維的DMA曲線。
圖8.單根電紡純PI納米纖維和含不同rGO量的PI/rGO復合納米纖維的典型應力-應變曲線。
圖9.單根電紡納米纖維的機械性能Ashby圖。
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