The present invention relates to a high modulus macroscopic fiber
comprising single-wall carbon nanotubes (SWNT) and an
acrylonitrile-containing polymer. In one embodiment, the macroscopic fiber
is a drawn fiber having a cross-sectional dimension of at least 1 micron.
In another embodiment, the acrylonitrile polymer-SWNT composite fiber is
made by dispersing SWNT in a solvent, such as dimethyl formamide or
dimethyl acetamide, admixing an acrylonitrile-based polymer to form a
generally optically homogeneous polyacrylonitrile polymer-SWNT dope,
spinning the dope into a fiber, drawing and drying the fiber.
Polyacrylonitrile/SWNT composite macroscopic fibers have substantially
higher modulus and reduced shrinkage versus a polymer fiber without SWNT.
A polyacrylonitrile/SWNT fiber containing 10 wt % SWNT showed over 100%
increase in tensile modulus and significantly reduced thermal shrinkage
compared to a control fiber without SWNT. With 10 wt % SWNT, the glass
transition temperature of the polymer increased by more than 40.degree. C.
De onderhavige uitvinding heeft op een hoge modulus macroscopische vezel bestaand betrekking uit single-wall koolstof nanotubes (SWNT) en een acrylonitrile-bevattend polymeer. In één belichaming, is de macroscopische vezel een getrokken vezel die een afmeting in dwarsdoorsnede van minstens 1 micron heeft. In een andere belichaming, wordt de acrylonitrile polymeer-swnt samengestelde vezel gemaakt door SWNT in een oplosmiddel, zoals dimethyl formamide of dimethyl acetamide te verspreiden, vermengt een op acrylonitrile-gebaseerd polymeer om over het algemeen optisch een homogeen polyacrylonitrile verdovend middel te vormen polymeer-swnt die, het verdovende middel spint in een vezel, en de vezel trekt droogt. Polyacrylonitrile/de samengestelde macroscopische vezels SWNT hebben wezenlijk hogere modulus en verminderde inkrimping tegenover een polymeervezel zonder SWNT. Polyacrylonitrile/een vezel SWNT die 10 % gew. SWNT bevatten toonde meer dan 100% verhoging van trekmodulus en verminderde beduidend thermische inkrimping in vergelijking met een controlevezel zonder SWNT. Met 10 % gew. SWNT, de temperatuur van de glasovergang van het polymeer dat met meer dan 40.degree. C wordt verhoogd.
