对位芳纶浆粕纤维形态特性与纸张性能

对比分析了进口与国产两种对位芳纶浆粕纤维的微观形态、纤维尺寸分布、比表面积、纸张性能,以及晶态结构、热学性能等特性,并在此基础上探讨了浆粕纤维不同形态结构和性能对所抄芳纶纸增强效果的影响。结果表明,国产芳纶浆粕纤维无论是纸张性能还是结构仍然有较大的改进空间;更柔顺的纤维形态、更大的比表面积、更均匀的纤维尺寸分布以及更加完善的晶态结构均能改善浆粕纤维在复合材料中的增强效果。     

对位芳纶纸热稳定性及其热分解动力学研究

采用TG-DSC和TG-IR分析由对位芳纶短切纤维和沉析纤维制备的新型对位芳纶纸的热学性能和热分解产物,并借助Coats-Redfern热分析方法探讨其热分解动力学行为。结果表明,该对位芳纶纸热分解过程为三个阶段,100℃以下失去的为结合水,初始分解温度为535℃、TG10%为540℃,800℃时其质量损失为57.2%,且在升温过程中发生裂解但不熔融;热解产物主要为HCN、NO_2、NH_3、NO、CO、CO_2以及H2O。其热分解特性受升温速率影响较大,随升温速率升高,对位芳纶纸的起始分解温度和终止分解温度均向高温区移动;Coats-Redfern动力学方程适用于计算该复合材料的热分解动力学参数,其拟合直线的相关系数均在0.98以上,反应级数为1,并计算了不同速率下对位芳纶纸的活化能E和频率因子A。     

对位芳纶沉析纤维及其纸基材料性能的研究

采用扫描电子显微镜、比表面积仪、纤维形态分析仪、X射线衍射仪等对比分析了对位芳纶沉析纤维和对位芳纶浆粕纤维的微观形貌、形态参数、结晶结构以及成纸性能。实验表明,与对位芳纶浆粕纤维相比,对位芳纶沉析纤维呈非粒状且尺寸较小,外形上既像皱膜又像薄片,表面活性高,比表面积大,达到7.35 m2/g;纤维细碎化程度高,长度均一性好,柔软性好,强韧性高;结晶度为28.55%,具备细微丝晶结构,有利于成纸的匀度和强度;配抄成纸机械强度和电气性能均高于对位芳纶浆粕纤维配抄的纸。     

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。     

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。     

对位芳纶纸的增强方法

为了获得更高机械强度和绝缘性能的对位芳纶纸基材料,本实验采用添加热塑性黏结纤维A、间位沉析纤维,利用酚醛树脂浸渍芳纶手抄原纸的方法,来增强纸页的各项性能指标。试验结果表明,这3种增强方式可以在大大改善芳纶纸机械性能的同时,并使其具有较好的耐压强度。扫描电镜观察,增强后的芳纶纸表面更平整,这是由于热塑性黏结纤维受热熔融将对位芳纶纤维粘接起来所致。     

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。     

对位芳纶纤维成纸性能研究

本研究针对芳纶纤维的抄造特性,初步探讨了芳纶纤维的预处理、打浆性能与纤维微观形态对芳纶纸性能的影响。研究表明,芳纶短切纤维用十二烷基苯磺酸钠(LAS)预处理后,可以明显改善其分散性能;芳纶浆粕纤维在槽式打浆机中进行打浆处理,在一定范围内,随着打浆度的提升,可以有效提升芳纶纸成纸性能。     

对位芳纶纤维结构形态及造纸性能

介绍了对位芳纶纤维的分子结构、纤维微观结构和形态,并评述了对位芳纶纤维结构形态对其造纸性能的影响.     

对位芳纶纤维结构、性能及其应用

对位芳纶纤维是一种高科技合成纤维,广泛地被应用于军事、商业、农业等领域,是现代人们生活工作之中不可或缺的材料,但是在我国研究起步较晚,生产技术较差,因此研究对位芳纶纤维具有重要的意义。本文介绍了对位芳纶纤维在国外和国内的研究发展历史,揭示了国内技术较差,但进步很快的事实,详细阐述了对位芳纶纤维的分子结构和表观结构,具体说明了短切纤维、浆粕纤维这两种不同形态芳纶纤维的的制备技术,进而充分展示了芳纶纤维密度小、强度高、模量大、耐腐蚀、耐磨损、热稳定性好、电导率低的特异性能,最后简述了芳纶纤维的基本用途,说明了对位芳纶纤维的应用前景广阔。     

对位芳纶纸蜂窝异面压缩强度影响因素的探究

本研究以对位芳纶纸为原材料,采用对位芳纶纸浸渍固化树脂模拟芳纶纸蜂窝孔格壁的方式,研究了树脂在孔格壁中的比例对蜂窝孔格壁力学性能的影响;通过研究孔格边长1.83 mm、密度80 kg/m~3的对位芳纶纸蜂窝的压缩破坏形貌,确定了该种规格的对位芳纶纸蜂窝的压缩破坏模式为塑性坍塌,对位芳纶纸蜂窝异面压缩强度的关键影响因素为:蜂窝孔格尺寸、孔格壁的厚度及其拉伸强度;蜂窝压缩强度的实测值与对应模式下的压缩强度理论值对应性良好。     

纤维长度对芳纶纤维纸结构和力学性能的影响

讨论芳纶纤维长度对纸页结构和力学性能影响。研究表明,纸页紧度随着纤维长度增加而降低,平均孔径随着纤维长度增加而增加;抗张强度、伸长率、耐破度在长度是1～4mm时,随着纤维长度的增加而增加,4mm以后变化不太明显;撕裂度在1～6mm范围内,都是随着长度的增加而增加。     

提高芳纶纤维纸性能的方法

对位芳纶纤维在纸页抄造过程中极易絮聚,而影响纸页匀度和成纸性能。本文对影响对位芳纶纤维纸性能的因素进行分析,同时提出了改善芳纶纸性能的方法,如优化短切纤维长度、提高纤维表面润湿状态、添加分散剂等,均可显著改善芳纶纸成纸匀度和性能。     

间位芳纶原液涂覆增强芳纶绝缘纸的性能研究

本研究利用与间位芳纶纸同质同源的间位芳纶原液对芳纶纸进行涂覆增强。结果表明,间位芳纶原液会引起纤维的润胀,促使其尺寸增加,显著改善纤维之间的界面结合,减少了纸张的孔隙,促进了芳纶纸的致密化。同时,芳纶原液在纸张表面形成一层致密的保护膜,使芳纶纸的机械性能和绝缘性能得到很大提升。与芳纶原纸相比,芳纶增强纸的拉伸强度、模量、内结合强度和撕裂指数分别提高了0.8倍、0.6倍、1.7倍和0.9倍。芳纶增强纸的击穿强度比芳纶原纸提高了1.9倍,达到26.5 kV/mm。     

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。     

PEO分散芳纶纤维及分散机理研究

芳纶纤维的亲水性差、极易絮聚,对芳纶纤维抄纸带来很大的不利。本研究利用聚氧化乙烯(PEO)分散芳纶纤维,研究PEO用量、疏解转数大小对PEO分散效果的影响,并对PEO分散机理进行了初探。实验结果发现,在一定范围内,随着PEO用量的增加会显著提升芳纶纸各项性能,在PEO用量为0.5%时,成纸各项性能达到最佳。疏解转数大小对芳纶纤维的分散效果也有明显的影响,随着转数增大,纸页性能会明显上升,但并不是越大越好。     

对位聚芳酰胺纸热压工艺研究

聚芳酰胺纸湿纸页成形后,需要经过热压光作用来提升其各项性能,如机械强度、绝缘性能、平滑度等。本实验通过正交实验研究聚芳酰胺纸的热压工艺,并利用扫描电镜研究了不同热压条件下纸页微观形态,最终确定了聚芳酰胺纸的优化热压条件:热压温度260℃,压力16MPa;预热温度100℃;辊速1.5m/min;次数1次。     

航空航天用国产间位芳纶蜂窝纸特性研究

对自主研发国产间位芳纶蜂窝纸的物理性能、高温尺寸稳定性、阻燃特性及树脂结合特性进行研究,同时对其制备的蜂窝芯力学性能及阻燃特性进行表征。结果表明,自制间位芳纶蜂窝纸纵向抗张强度比进口纸张高7.7%,纵向模量比进口纸张高7.1%;主要物理性能与进口纸张基本一致,其中透气度0.004 μm/(Pa·s);此外,产品还具有良好的高温尺寸稳定性、阻燃特性和树脂结合特性,胶液在纸张Z向可实现挂胶而不透胶。制备的间位芳纶蜂窝芯力学性能及阻燃特性均能符合BMS8-124指标,能够满足航空航天等高端装备领域对材料的要求。