近年来,具有独特的化学和物理性能的电纺纳米纤维的制备与性能研究广受关注。然而由于静电纺丝工艺本身的局限性,所制备的纤维存在直径分布不均匀,力学性能差等缺陷,严重制约了电纺纳米纤维的应用。本文在优化的纺丝与接收工艺条件下得到表面光滑、形态均匀的纳米纤维膜,并通过热牵伸对纤维膜进行了后处理,使得纤维直径进一步降低,取向和结晶程度提高,进而改善了纤维膜的力学性能。主要研究工作和成果如下：1、考察了静电纺丝过程中纺丝液浓度、纺丝电压、接收距离以及接收滚筒转速等因素对纳米纤维形态的影响,优化了聚丙烯睛（PAN）静电纺丝工艺。在纺丝液浓度为10wt%,接收距离为lkv/m,滚筒转速为10m/s可以获得形貌优良的纳米纤维；2、采用多壁碳纳米管增强纳米纤维：将PAN接枝于氧化的多壁碳纳米管（MWCNTs）表面,改善碳纳米管在纺丝液中的分散以及与基体之间的界面结合；3、采用优化的纺丝工艺,制备了碳纳米管含量分别为0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%与5wt%的纳米纤维,测试结果表明添加2wt%的碳纳米管能得到最佳的增强效果,纳米纤维拉伸强度和模量分别提高了59.7%和35.9%;4、在PAN的玻璃化温度和预氧化温度之间,选取不同的温度和不同的张力进行热牵伸,通过结构-性能分析优化热牵伸条件。实验结果表明,在140℃、1.25N张力下进行牵伸,对于改善纳米纤维的结晶和取向效果最佳。
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