对位芳纶纤维的动态力学分析

基于对对位芳纶纤维及对位芳纶纸进行动态力学分析,探究了对位芳纶纤维在一定频率的交变力作用下的应变行为及纸基材料内部分子的运动。研究表明,温度由低到高时,对位芳纶纸基材料经历了玻璃态、高弹态、黏流态3种不同的状态;由于结晶度较高的对位芳纶短切纤维的贡献,配抄纸样的初始储能模量高于纯浆粕纤维;热压可以使芳纶浆粕纤维发生重结晶,提高结晶度,有利于改善纤维的储能模量;通过动态力学温度谱图,可以从微观角度说明抄造芳纶纸用的对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维的共混性很好。     

聚酰亚胺树脂提升对位芳纶纸性能研究

对位芳纶纤维分子链刚性结构以及纤维表面化学惰性导致纤维间的结合力较差,进而导致其机械性能较低。本实验利用高强、高模、耐高温性能优异的聚酰亚胺树脂溶液浸渍对位芳纶原纸,以此来增强对位芳纶纸基材料的力学性能及耐热性能。实验结果表明,浸渍后纸页抗张、撕裂指数比未经处理的纸样绝对值分别增大了32.9%和54.2%。XRD分析表明,浸渍后纸页的结晶度增大,这将有利于在纸页热压后提升其物理性能。SEM图显示由于聚酰亚胺树脂溶液的浸渍作用,对位芳纶浆粕和短切纤维在纸页的表面分布更加均匀,起到增强效果。TG分析表明,经过浸渍处理后,对位芳纶纸的最初分解温度达到500℃,显著提升了其耐温性能。     

聚酰亚胺增强PBO纸基材料工艺的研究

聚对苯撑苯并二哑唑(PBO)因其分子链刚性结构以及纤维表面化学惰性导致其力学性能较差,即使通过环氧树脂增强,其综合性能仍然不能达到航空航天行业对耐高温材料的要求.高强、高模及耐高温树脂聚酰亚胺的引入,使PBO纸基复合材料的力学性能和耐高温性能获得较大提高,而其制品的力学性能受到成型加工工艺的影响,采用100℃预固化,250℃,20MPa热压成型的工艺将获得最佳力学性能,其裂断长达到12 km.通过DSC及TGA分析,其玻璃化转变温度及初始分解温度分别为269℃及555℃,有望作为航空航天等领域耐高温结构材料的使用.     

不同粘结纤维增强芳纶纸对比研究

对位芳纶纤维具有的刚性分子链结构以及表面化学惰性导致其成纸机械性能较差。研究发现:添加粘结纤维与对位芳纶纤维进行配抄,经热压后可较好地改善成纸机械性能。添加间位芳纶沉析纤维和聚酯纤维均可提升纸张物理机械性能,但聚酯纤维增强效果较好,当聚酯纤维含量为20%左右时,经热压后纸张物理机械性能有较大幅度提升。     

热塑性黏结纤维增强对位芳纶纸的研究

针对对位芳纶纸强度低的特性,本试验着重研究了一种新型热塑性黏结纤维Y对芳纶1414纸基复合材料物理强度、介电性能及纸张表面的影响,通过设计正交实验,探讨了热压工艺对复合对位芳纶纸的增强效果。结果表明,在黏结纤维Y用量为10%时(对总的绝干纤维量),芳纶1414纸基复合材料可以达到较为理想的增强效果,在此条件下制得的对位芳纶纸主要强度指标分别为抗张指数77.03N.m/g,撕裂指数24.10mN.m2/g,伸长率1.75%,耐电压强度16.33kV/mm,300℃下纸张热失重为9.01%。另一方面,复合对位芳纶纸的正交热压实验表明,对于成纸的机械强度和介电性能,预热温度为最主要影响因素,热压压力和压辊转速次之,热压次数影响相对较小;复合对位芳纶纸最佳热压工艺条件为:预热温度180℃,热压压力14MPa,热压次数1次,辊子转速1r/min。     

对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料结构和性能的影响

对位芳纶沉析纤维是一种采用物理沉析法制备而得的新型芳纶纤维,为解析这种纤维的形态特征与其芳纶纸基材料(对位芳纶沉析纤维和对位芳纶短切纤维组成)结构和性能之间的相关性,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了该纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪(Morfi Compact)分析了该纤维的形态参数;利用压汞仪(MIP)测定了芳纶纸基材料的孔隙结构参数;并探讨了对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料孔隙结构和物理性能的影响。结果表明,对位芳纶沉析纤维呈薄膜褶皱状、形态细小、表面粗糙、易于分散;纤维质均长度为0.479 mm,细小纤维含量为71.9%,尺寸均一性好、细碎化程度高,利于芳纶纸基材料的复合增强;对位芳纶沉析纤维能显著改善芳纶纸基材料的结构,直接影响其机械性能和绝缘性能,最佳含量应为70%左右。     

高性能分散剂对芳纶1414纸基材料性能的影响

合成纤维的分散性能是影响纸页匀度和成纸性能的重要因素之一。为了改善对位芳纶纤维的分散性能,从自制分散剂入手,针对芳纶1414纤维的分散絮聚特性,复配了一种高性能分散剂S,制备了全对位热压芳纶纸。通过Zeta电位测定、SEM分析等方法初步探讨了分散剂S对芳纶1414纸基材料性能的影响。     

改性酚醛树脂对芳纶1414纸基复合材料的增强作用

树脂增强是一种有效增强对位芳纶纸的方法。而增强树脂本身特性以及与纤维基体之间的相容性和黏结性是该增强技术的关键所在。针对对位芳纶纸的增强特性,本试验选用3种改性酚醛树脂增强剂制备芳纶1414特种纸基材料,初步探讨浸渍树脂特性、浸渍方式及固化工艺对纸页机械强度和介电性能的影响。在优化条件下增强制备的特种纸基材料各性能指标分别为:抗张指数109·75N·m·g-1,撕裂指数25·38mN·m2·g-1,拉伸率1·91%,耐压强度21·15kV·mm-1。     

对位芳纶浆粕形态结构与性能研究

对比分析了喷射纺丝法(jet-spun)和原纤化处理得到的两种对位芳纶浆粕的比表面积、保水值、动态滤水等特性。扫描电子显微镜(SEM)观察发现,喷射纺丝法制备得到的浆粕1呈薄膜状,比表面积为26.365 m~2/g;原纤化处理得到的浆粕2中存在纳米级直径的原纤化纤维细丝,比表面积为15.157 m~2/g。动态滤水曲线表明,浆粕1的滤水速率更慢,对滤水的阻碍作用更大。浆粕1的纸基材料抗张指数为42.3 N·m/g,高于浆粕2的;浆粕1与对位芳纶纤维混合抄造的纸基材料抗张指数为34.0 N·m/g,同样高于浆粕2与对位芳纶纤维混合抄造纸基材料的。     

混合纤维纸基复合摩擦材料的研究

对纸基纤维复合材料的成型及有关影响因素进行了初步研究.采用剑麻纤维与芳纶纤维为原料,针对原纸的抄造、纸页与树脂的复合条件、材料的热压及强度性质等进行了实验,探讨了原纸定量、原纸纤维配比、剑麻浆打浆程度以及浸渍液树脂浓度等因素对材料强度的影响.