高性能纤维扭转疲劳断裂研究

在自制的扭转疲劳装置上,进行对位芳纶和超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维扭转疲劳实验,分析扭转机理及其扭转疲劳断口形貌特征。结果显示,相同条件下,UHMWPE纤维的耐扭转疲劳性能优于对位芳纶。对位芳纶扭转疲劳断口呈现原纤分裂,UHMWPE纤维皮层呈蠕变特征,芯层有脆性断裂特征。     

高性能纤维研讨会将于2009年11月召开

据近日《世界复合材料》杂志社宣布,高性能纤维研讨会将于2009年11月17～18日,在美国南卡罗来亚州查尔斯敦市Doubletree Guestoric Charleston宾馆召开。这次国际高性能纤维研讨会,主要是高性能纤维[诸如对位芳纶（Kevlar与Twaron）、高性能聚乙烯纤维（HPPE、Spectra和Dyneema）、S-2玻璃纤维]制造商以及最终用户[诸如OEMs（初始设备制造者）、DOD（国防部门）与其他研究实验室及复合材料部件制造商]。     

芳纶1313/超高相对分子质量聚乙烯包覆纱工艺优化

利用正交试验法,对选用超高相对分子质量聚乙烯长丝作为芯丝、芳纶1313短纤维作为外包纤维纺制的芳纶1313/超高相对分子质量聚乙烯包覆纱的纺纱工艺进行了优化,测试了纱线的断裂强力、断裂伸长率、条干CV值。结果表明:后区牵伸倍数为1.05倍,捻因数为330,芯丝张力为0.2 cN时,纱线的成纱质量最好,断裂强力达到2 172.91 N,纱线截面形态及包覆状态较好。     

芳纶浆粕在天然橡胶胶料中的应用研究

采用Kevlar 1F538,Kevlar 1F1710,Twaron 1091和Twaron 1095自制4种芳纶浆粕母胶,研究其对天然橡胶(NR)胶料各项性能的影响。结果表明,4种芳纶浆粕母胶均能够延长胶料的焦烧时间,缩短正硫化时间,提高硫化胶的硬度、100%定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和伸长疲劳性能,其中Twaron 1091芳纶浆粕母胶的综合效果最优,加入后胶料的焦烧时间延长了29. 1%,硫化胶的拉伸强度提高了12. 4%,撕裂强度提高了17. 9%,伸张疲劳寿命延长了35. 2%,且动态储能模量增大。     

高性能纤维4项目通过鉴定

正由仪征化纤、燕山石化、南化集团研究院会同中国纺织科学研究院共同承担的对位芳纶工业化热定型工艺开发、高性能聚乙烯短纤维加工及纺丝技术开发、干法纺丝用超高相对分子质量聚乙烯及纤维加工过程及质量指标研究和熔融纺丝用高相对分子质量聚乙烯专用料的研制项目,日前通过了中国石化科技部组织的鉴定。这4项技术都属于高性能纤维领域,研究成果均已得到工业化应用验证。鉴定专家认为,对位芳纶工业化热定型工艺开发项目研制和设计了满足工艺条件的高温热定型装置,     

新型化纤材料研发与方向

1新型化纤产品目前,已经产业化的新型有机纤维品种有:间位芳纶、对位芳纶、聚对亚苯基苯并二噻唑纤维、聚对亚苯基苯并二咪唑纤维、超高分子量聚乙烯纤维、高强高模聚乙烯醇纤维、高强聚丙烯纤维等。陶氏纤维解决方案公司采用其Insite茂金属技术XLA推出XLA弹性纤维,将其定名为lastol品     

辽阳石化超高相对分子质量聚乙烯纤维专用料首批销售

正2020年2月25日,辽阳石化自主研发的3 t超高相对分子质量聚乙烯纤维专用料FIUH4000顺利实现首批销售,发往中国石化仪征化纤公司,成为推动辽阳石化提质增效的又一利器。超高相对分子质量聚乙烯纤维与对位芳纶、碳纤维并称当今世界三大高科技特种纤维,具有强度高、质量轻、防弹、防割、耐化学腐蚀、耐磨等优点,广泛应用于国防军工、航空航天、安全防护、工程建筑、海洋渔业等领域。目前,我国超高相对分子质量     

超高相对分子质量聚乙烯长丝蠕变性能的研究

通过悬挂重物一定时间后测试纤维蠕变伸长和用蠕变仪直接测量的方法分别测试了超高相对分子质量聚乙烯长丝和高强涤纶工业丝这两种高强纤维的蠕变性能。从试验中得出超高相对分子质量聚乙烯长丝具有比高强涤纶工业丝更高的断裂强度和弹性模量。两种纤维随悬挂重物时间的延长及重物重量的增加,其断裂强力总体上呈下降趋势,但程度不同。悬挂重物相同时间下,超高相对分子质量聚乙烯长丝伸长较高强涤纶工业丝小,且其形变在外力撤除后难以恢复,产生较大塑性变形,大大影响其力学性能。     

Kevlar 49纤维与芳纶Ⅲ的结构与性能研究

借助傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和强力拉伸仪分析研究了Kevlar 49和芳纶Ⅲ的化学结构、表面特征及力学性能。结果表明:芳纶Ⅲ的红外谱图上多出了苯并咪唑环的吸收峰;芳纶Ⅲ的表面较粗糙,Kevlar 49表面较光滑,芳纶Ⅲ和Kevlar 49纤维表面的碳、氧元素均比化学式计算值有所增加,但氮元素含量下降;芳纶Ⅲ表面的极性基团种类比Kevlar 49多。芳纶Ⅲ的单纤维拉伸强度是Kevlar 49的1.5倍,断裂伸长率比Kevlar49提高了45%～65%;2种纤维的断裂方式均为劈裂断裂,具有皮芯结构,但芳纶Ⅲ分子间的作用力比Kevlar49纤维强。     

对位型芳纶的性能和应用

引言芳纶（全芳香族聚酰胺纤维）在市场推出之后,很快就过去30年了,人们对芳纶的名字也都熟悉起来。与以前的脂肪族聚酰胺纤维有区别的芳纶有两类：一类是以高强力、高弹性模量、耐热性为特征的对位型劳纶;一类是以耐热性、难燃性为特征的间位型芳纶。对位型芳纶是由DuPout公司的SL．Kwolek开始研究的,于1972年以商品名称作Kevlar（聚对苯二甲酰对苯二胺,即PPTA）在市场开始销售。此后,于1986年具有相同化学结构的AKZO公司的Twaron问世。紧接着,于1987年帝人公司以独自的技术开发出共聚型的（Tecnora）（共聚对苯二甲酚3,4氧…     

Evaluation of the tensile properties and thermal stability of ultrahigh‐molecular‐weight polyethylene fibers

The thermal stability of ultrahigh‐molecular‐weight polyethylene (UHMWPE) should be paid attention in its applications, although the fiber has excellent flexible tensile properties. The measurements for two kinds of UHMWPE fibers, Dyneema SK65 (The Netherlands) and ZHF (Beijing, China), were carried out at different annealing temperatures and for different aging times. Experimental and regression analysis results showed that the aging behavior of the fibers followed an exponential attenuation with the annealing temperature and aging time. The critical temperature for the safe use of the fibers was equal to or lower than 70°C and depended on the glass‐transition temperature; this was validated by tensile tests. The difference between the two fibers in the thermal properties resulted from the intrinsic supermolecular structures of the two fibers. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 97: 310–315, 2005     

炭黑对SSBR-T2000R屈挠疲劳的影响

通过改变炭黑的种类及用量,考察了炭黑粒径、结构度、用量对SSBR-T2000R屈挠性能及断面形貌的影响,并与乳聚丁苯橡胶ESBR-1502作了对比。结果表明,炭黑粒径对SSBR-T2000R屈挠性能有一定影响,粒径太小,炭黑对橡胶分子的吸附力大,使得承受应力的橡胶链段不能很快地通过分子运动产生应力松弛;粒径太大,对SSBR-T2000R硫化胶的补强作用差,强度低,屈挠疲劳性能降低。结构度对SSBR-T2000R屈挠性能的影响比ESRB-1502大。结构度高,SSBR-T2000R屈挠断面较不平整。SSBR-T2000R硫化胶的屈挠疲劳寿命随着炭黑用量的增多先增大后减小,炭黑用量在15份左右时硫化胶的耐屈挠性能最好;炭黑对SSBR-T2000R的补强效果高于对ESBR-1502的,从而使SSBR-T2000R的耐屈挠性能提高较快。     

The tensile fatigue behavior of para-oriented aramid fibers and their fracture morphology

Samples of Fiber B and PRD 49 which were the forerunners of current Kevlar aramid fibers were subject to a limited number of tensile tests and tensile fatigue tests in order to determine their fracture morphology. The fibers were examined by optical and scanning electron microscopy. Both tensile and fatigue failure occurs by axial splitting, with the fatigue splits being much longer. Compressive effects in snap-back cause kink bands to form. The fatigue strength is only marginally less than the tensile strength.     

Morphological and local mechanical surface characterization of ballistic fibers via AFM

As‐received morphologies, defect structures, and contact moduli of Kevlar KM2 Plus and three other ballistic fibers varying in chemistry and processing, were observed and compared using atomic force microscopy (AFM) and instrumented nanoindentation (NI) techniques. Surface features and defects were defined and measured for each fiber chemistry: p‐phenylene terephthalamides (PPTA including KM2 Plus and Twaron), co‐polymer aramid (AuTx), and ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE including Dyneema). Although a multitude of surface defects were observed in each fiber, the types of defects were similar from one fiber type to another. It was found that surface defects generally map to a more compliant local modulus value. Contact modulus values were compared with NI elastic modulus values to demonstrate validity for the AFM technique. Challenges and limitations of the AFM technique for cataloging defects are discussed. This study is the first which attempts to outline the various morphologies found on several fiber surfaces. These local property studies will enable future comparisons with single filament and bulk fiber properties. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40880.     

芳纶浆粕取代石棉摩擦材料的摩擦学性能

对本实验室直接缩聚法制备的芳纶浆粕以及传统的纺丝切割法制备的Kevlar浆粕和Twaron浆粕取代石棉在酚醛树脂基摩擦材料中的摩擦性能进行了研究.结果表明,3种芳纶浆粕增强的摩擦材料都具有优良的摩擦磨损性能,特别是随着温度升高,摩擦系数有较大提高的同时,磨损率明显下降,克服了石棉增强的摩擦材料在较高温度下磨损率较大的缺点.直接缩聚法制备的PPTA浆粕增强的摩擦材料摩擦性能与Kevlar浆粕和Twaron浆粕增强的相近,为芳纶浆粕增强摩擦材料的国产化奠定了基础.     

A study of flex fatigue characteristics of nylon 6.6 tire yarns and cords

Accelerated flex fatigue testing was carried out on nylon 6.6 tire cords, under various applied tensions (stress), at standard atmospheric conditions of 65% relative humidity and 21°C. Fatigue lifetime was measured and scanning electron microscope used to investigate the nature of failure. The study concluded that there was an exponential dependence of fatigue life on stress. The mode of failure depended on the tension applied, the underlying modes being those of kink band at lower stress levels and tensile failures as the stress level increased. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 75: 1045–1053, 2000     

国产溶聚丁苯橡胶T2000R的基本配合性能

根据丁苯橡胶的基础配方,考察了国产溶聚丁苯橡胶( SSBR)(牌号为T2000 R)的基本配合性能,并与乳聚丁苯橡胶(ESBR)(牌号为1502)进行了时比.结果表明,对于SSBR,普通硫黄体系下硫化胶具有较高的撕裂强度和耐屈挠疲劳性能,而半有效硫黄体系下硫化胶的耐磨耗性能和耐压缩疲劳性能最优,相同硫化体系下,SSBR...     

芳纶帘线性能及在轮胎中的应用研究

进行了芳纶（Ｔｗａｒｏｎ）帘线动态力学性能的研究及其在轿车子午线轮胎、轻载子午线轮胎、工程机械轮胎总结层中的应用试验。结果表明,芳纶帘线具有动态模量高、滞后损失小的优异性能。芳纶增强轮胎具有轻量、高速及使用寿命长等特点。     

SSBR橡胶耐疲劳性能与其微观结构的相关性分析

本文以6种溶聚丁苯橡胶（简称SSBR）为研究对象,考察了SSBR的耐疲劳性能与其微观结构之间的相关性。研究表明：SSBR的耐疲劳破坏性能随着苯乙烯含量、1,2-乙烯基含量、填充油量的增加而提高,随着嵌段苯乙烯含量的增加而降低;SSBR的玻璃化转变温度越接近于实际使用温度,其疲劳寿命越高;SSBR耐疲劳破坏性能与其交联密度和耐老化性能相关性显著,交联密度越低、耐老化性能越高,则SSBR的耐疲劳性能越高。