分散染料对改性聚芳噁二唑纤维光稳定性的影响

改性聚芳噁二唑纤维（POD）因噁二唑环强烈吸收UVA(320～400 nm)和UVB(290～320 nm),受紫外线的辐射影响较大,光照后存在日晒牢度低、强力损失严重的现象,从而严重影响其服用性能。改性POD纤维染色以后,纤维上的分散染料具有一定的防紫外线效果。研究了在自然光条件下,分散染料对染色后改性POD纤维光稳定性的影响。结果表明：分散染料对改性POD纤维的光稳定性作用与分散染料在紫外区的吸收/透射特性有关,双偶氮类分散染料对POD纤维的紫外防护效果比蒽醌和单偶氮类的分散染料好。     

聚噁二唑耐高温滤材的制备及其应用性能研究

以耐高温聚噁二唑纤维为原料,通过针刺法制备聚噁二唑针刺非织造布,再经系列后整理与缝制得到聚噁二唑耐高温过滤袋,将其应用于耐高温过滤领域,取得了初步效果。在研究耐高温阻燃聚噁二唑纤维相关性能的基础上,重点研究耐高温聚噁二唑滤材应用前后的过滤性能与力学性能的变化。结果表明:耐高温聚噁二唑纤维可广泛应用于高温烟气粉尘过滤领域,其滤材具有耐热性能好、拉伸强度高、孔径分布集中均一、过滤阻力小、过滤效率高等优点,可在高温烟气过滤领域长期使用。     

聚噁二唑纤维阻燃维纶纤维混纺纱的性能分析

研究不同混纺比的聚噁二唑纤维阻燃维纶纤维混纺纱的成纱性能。纺制了不同混纺比的聚噁二唑纤维阻燃维纶纤维混纺纱,并测试其拉伸性能、毛羽、条干均匀度和阻燃性能,分析了混纺比与纱线整体品质以及阻燃性能的关系。试验结果表明:当聚噁二唑纤维含量为30%时,混纺纱强度最低;随着聚噁二唑纤维含量的增加,混纺纱的条干均匀度和毛羽得到改善,阻燃性能下降,但燃烧过程中的尺寸稳定性变好。认为,应根据生产成本、纱线用途优选聚噁二唑纤维阻燃维纶纤维混纺纱的混纺比。     

聚酰亚胺纤维增强聚二甲基硅氧烷柔性复合膜的热力学性能

针对纤维增强柔性膜在服役过程中的热形变规律和可能出现的热力学问题,以聚酰亚胺(PI)纤维为增强体、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体通过刮刀涂层的方法制备PI纤维增强PDMS柔性复合膜。利用热重分析仪研究了复合膜的热稳定性能,采用万能材料试验仪和热机械分析仪讨论了取向增强纤维线密度和铺层密度对复合膜力学性能和热膨胀系数的影响;采用COMSOL软件模拟分析了纤维取向增强复合膜的热膨胀变形机制。结果表明,复合膜在300 ℃时质量损失率仅为1.22%,表明其在低于300 ℃的环境中较稳定;随纤维铺层密度和线密度的增大,断裂强度和弹性模量逐渐增大;热膨胀系数逐渐降低,且均呈现负膨胀特点,这说明聚酰亚胺纤维取向增强可有效调节复合膜的尺寸稳定性。模拟与实验结果具有较好一致性,模型可用于预测优化PI纤维增强复合膜的热膨胀系数。     

PBO纤维纸基复合材料的热老化及高温力学性能研究

本研究采用湿法成形技术制备了聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纸,将其浸渍聚酰亚胺（PI）树脂后,得到PBO纤维纸基复合材料（PBO/PI),随后对PBO/PI进行300℃的老化,并在300℃下测试了其拉伸性能。将PBO/PI与模拟蜂窝格壁的间位芳纶浸渍纸（PMIA/PI）进行对比,分析了老化和高温对PBO/PI和PMIA/PI力学性能的影响。结果表明,在300℃的高温老化下,由于材料微裂纹的产生及扩展,二者拉伸强度均呈下降趋势,但老化前后PBO/PI的强度均比PMIA/PI更强。动态力学性能显示,老化前后PBO/PI的储能模量大于PMIA/PI的储能模量,说明PBO/PI的刚性比PMIA/PI大,在高温下仍不易发生变形。在300℃的高温拉伸测试下,PBO/PI的拉伸强度和保持率均比PMIA/PI要高。PBO/PI在常温及300℃高温下的力学性能均优于PMIA/PI,PBO纤维制备的复合材料可用于需要高的抗变形和热稳定性的承重结构和蜂窝部件中。     

热处理对热致液晶聚芳酯纤维结构与性能的影响

针对热致液晶聚芳酯(TLCPAR)初生纤维结构不稳定、强度不高的问题,对其进行热处理以提高纤维分子质量,进而提高纤维的强度。将处于松弛状态的TLCPAR纤维置于热处理箱中,在不同的热处理温度和时间下进行热处理。借助广角X射线衍射仪、纱线强伸度仪测试与分析纤维的结晶度、晶粒尺寸、晶区取向以及纤维力学性能的变化。结果表明:热处理后TLCPAR纤维的(110)晶面和(211)晶面的晶粒尺寸显著增加,230 ℃热处理48 h后纤维的结晶度增加了37.1%,取向度仅下降2%,说明TLCPAR纤维中大分子链的堆砌更有序、更紧密;热处理后结构变化使TLCPAR纤维断裂强度增加了86.8%,弹性模量增加了20.9%。     

高强聚丙烯纺粘针刺土工布的耐久性能

为研究高强聚丙烯纺粘针刺土工布（HPP）的耐老化性能和耐化学腐蚀性能,采用热氧老化、酸与碱腐蚀液和纯水浸泡等实验,研究了不同温度和不同化学环境对其耐久性的影响,将其与普通聚丙烯土工布（PP）耐久性进行对比。结果表明：当样品在热氧化温度为110、120、130 ℃条件下处理25d 时,HPP 土工布质量保留率分别为 99.06%、98.85% 和 98.10%; PP 土工布质量保留率分别为98.89%、98.78% 和 97.78%;HPP 土工布纵向断裂强度保留率分别为75.00%、67.25% 和 64.71%,PP 土工布纵向断裂强度保留率分别为 72.15%、65.56% 和 54.00%。在 3 种不同液体处理下HPP 土工布的强度损失率均未超过5.00%,表明 HPP 土工布具有良好的耐腐蚀和耐水浸泡性。通过Arrhenius 定理拟合出 HPP 土工布热氧反应速率表达式,预测出 HPP 土工布使用 50a 后的强度保留率为27.30%。     

纳米二氧化钛涂覆聚对苯撑苯并二噁唑纤维的制备及其抗紫外光照射性能

针对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维经紫外光照射后强力下降的问题,首先采用氧等离子体对PBO纤维表面进行改性,提高其界面性能;然后在改性PBO纤维表面涂覆纳米TiO₂及有机硅整理剂制备TiO₂/PBO复合纤维;最后对复合纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:当氧等离子体处理功率为200 W、处理时间为200 s时,PBO纤维表面有凹痕,纤维拉伸强力保持率大于90%,摩擦因数增大16%,接触角减小为52.7°,说明PBO纤维的表面润湿性能增大;当纳米TiO₂与硅烷偶联剂质量比为1∶1时,TiO₂/PBO复合纤维表面有沉积凸起的纳米TiO₂颗粒;用紫外光照射200 h后,TiO₂/PBO复合纤维的断裂强力下降率比PBO原纤减少30%,说明纳米TiO₂涂覆后的PBO纤维抗紫外光照射性能提高。     

聚醚醚酮纤维及其织物的性能

本文对聚醚醚酮（PEEK）纤维及其织物的应用性能进行了广泛研究。结果表明,所得PEEK纤维的断裂强度为6.6 cN/dtex,断裂伸长率为12.6 %,回潮率为2.19 %,其织物平均耐磨次数为6785次;经过270 ℃下50天的热老化,PEEK纤维变黄发硬,尺寸变化率为-9.9 %,但纤维和织物的断裂强力能保持80 %左右;通过IR、XRD和DSC等仪器分析发现,PEEK纤维老化前后力学性能、颜色等的改变,主要是由链段的解取向及少量的断裂、支化、交联引起的,结晶度大幅增加和结晶更加完善是其强力仍能保持在较高水平的原因。     

噁唑烷/胶原蛋白提高超细纤维合成革透水汽性的研究

用甲酸对超细纤维合成革进行预处理,以双环噁唑烷5-羟甲基-1-杂氮-3,7二噁唑(3,3,0)辛烷为交联剂,胶原蛋白为改性剂,对超细纤维合成革进行改性以提高其透水汽性。通过正交试验优化出最佳的改性条件:胶原蛋白用量为基布干重的14%,噁唑烷用量为7%,反应时间4.5h,反应温度43℃。改性后超细纤维合成革基布的透水汽性提高了76.45%,抗张强度增强了42.9%,撕裂强度增强了62.36%。通过FT-IR和UV对超细纤维合成革基布的检测,结果表明:胶原蛋白通过噁唑烷成功接枝到基布表面;SEM图显示改性后的基布内部纤维更加疏松;用原子力显微镜(AFM)对改性前后的基布进行对比,结果显示改性后的基布表面更加光滑平整;接触角分析结果表明改性后基布的接触角明显变小。     

染色对聚芳噁二唑纤维抗紫外老化性能的影响

研究聚芳噁二唑(POD)纤维的紫外辐射老化性能,初步探讨其分散染料染色对抗紫外老化性能的影响。随着紫外辐射时间的延长,纤维的断裂强力、断裂伸长率及浓硫酸溶液黏数均呈严重的下降趋势。经48 h紫外辐射后,纤维表面由光滑变得粗糙,并产生一定的裂痕。该纤维经分散染料染色后,其抗紫外老化性能得到一定改善。同类染料染色时,染料用量越大,对纤维抗紫外老化性能的改善效果越明显,虽上染百分率有所降低,但总体效果比较理想。     

PSA/BAS水刺滤料耐高温性能研究

PSA/BAS水刺滤料是以玄武岩机织布为底层,芳砜纶为面层,通过水刺工艺生产的层状滤料。测试了PSA/BAS水刺滤料经高温处理后的尺寸稳定性、力学性能及透气性能。结果表明:在280及300℃下处理24 h,试样的经、纬向热收缩率均小于1%;在260～300℃下处理100 h,试样的经、纬向断裂强力维持在1200～2455N之间;在300℃下处理24 h,试样的透气率较原始试样提高9.25%。     

高耐热聚酰亚胺纤维的制备及其性能

为进一步提升聚酰亚胺(PI)纤维的耐热性能,以全刚性的二酐和二胺合成了可纺性良好的聚酰胺酸纺丝液,通过干法纺丝方法以及高温热环化和热牵伸处理制备了力学性能优良的PI纤维,对PI纤维的热性能和机械性能进行分析。结果表明:所制备的PI纤维具有优越的热稳定性,二酐和二胺内部结构中的全刚性链结构苯环密度大,使PI纤维的化学结构稳定;在氮气氛围下,PI纤维质量损失5%和最大质量损失温度分别达600 和649 ℃,PI纤维的拉伸强度为2.1 GPa,在温度为300 ℃分别热老化处理24、48和72 h后,其拉伸强度保持率可分别达到99.8%、87.3%和76.3%;同时,PI纤维具有优异的尺寸稳定性,在50~350 ℃范围内,其热膨胀系数为 -9.1 μm/(m·℃)。     

芳砜纶过滤材料在高温烟气净化中的稳定性分析

芳砜纶(PSA纤维)稳定的分子结构使其具有良好的热稳定性和耐化学性。PSA针刺毡过滤材料在250℃高温环境下的热力学、热收缩稳定性明显好于PMIA、PPS、PI等其他常用芳香族耐高温纤维过滤材料;耐酸、抗氧化性能较好,经85℃、30%硫酸处理2h及经200℃高温处理200h后用质量浓度17%次氯酸钙溶液处理2h的PSA针刺毡总体断裂强力保持率在90%以上;更适宜应用在酸性工况环境下,在一定高温条件及低浓度酸性条件下,PSA纤维及针刺毡过滤材料的断裂强力还会有所提升。PSA纤维独特的耐温耐化学特性,使其在250℃高温过滤领域具有一定优势,在工业炉窑袋式除尘领域应用前景良好。     

聚酯/聚酰胺共聚纤维的结构及其理化性能

为探究聚酯 ∕ 聚酰胺共聚纤维的结构和性能,采用傅里叶红外光谱、X 射线衍射、差示扫描量热等方法对其结构和热性能进行了研究,同时考察了纤维对常见酸、碱、氧化剂、还原剂的耐受性能。结果表明：该纤维由聚酯和聚酰胺 2 种组分构成,结晶度为46.95%,玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度分别为70、150、233℃,具有较好的热稳定性;纤维对氢氧化钠的耐受性能较差,在氢氧化钠质量浓度为 80g ∕L,温度为90 ℃,处理 60min 的条件下,纤维减量率高达97％;纤维对碳酸钠、盐酸、硫酸、过氧化氢、保险粉表现出较强的耐受性,但对硝酸的耐受性较差。     

接枝阻燃改性粘胶纤维性能测试

对经接枝阻燃改性后的粘胶纤维进行了阻燃性、热稳定性、力学性能及纤维形态等方面的测试分析。阻燃粘胶纤维的极限氧指数为28.0%,强度为2.84 cN/dtex,短纤维率为9%。DTA数据显示纤维在200~300℃之间吸热,这时纤维的质量损失为40%。与普通粘胶纤维相比,接枝阻燃粘胶纤维的强度仅下降2%,短纤维率增加了3%。用电子扫描显微镜观察接枝阻燃粘胶纤维的表面形态,发现纤维的纵向和横截面都比较光滑,没有明显的缺陷出现。这说明对普通粘胶纤维接枝阻燃改性后,其阻燃性和力学性能已经达到了生产应用的要求。     

表面处理对腈纶热性能及预氧化性能的影响

对羟胺溶液表面处理前后的干法纺丝腈纶的热性能及预氧化特性进行了分析与对比。DTA差热分析表明,表面处理不仅可大大降低纤维的放热反应温度,而且还可大大缓解纤维的集中放热现象。进一步的氧化实验表明,表面处理后纤维在240~250℃温度条件下预氧化,能够制得强度为1.7~1.9 cN/dtex、伸长为19%~22%、LOI值为36%~49%的纺织用预氧化纤维;而未经表面处理的干法腈纶纤维不具备制备预氧化纤维的可行性。     

六次甲基四胺交联酚醛纤维的制备及其性能

针对在制备酚醛纤维过程中醛类交联剂对人体及环境危害较大的问题,采用六次甲基四胺(HMTA)作为交联剂在盐酸溶液中制备酚醛纤维,探讨了交联浴配比、升温速率、交联浴温度以及热处理温度对纤维力学性能、耐热性能的影响。结果表明:与初生纤维相比,交联酚醛纤维的力学性能、热稳定性均得到了较大改善;在盐酸和HMTA质量比为1.2:1,交联浴以15 ℃/h的升温速率升至120 ℃后恒温1.5 h条件下制得预交联酚醛纤维,然后于200 ℃真空氛围下处理2 h,得到的交联酚醛纤维的断裂强度为3.63 cN/dtex,断裂伸长率为7.7%,初始分解温度高达386 ℃,氮气氛围下900 ℃处理1 h后质量保留率为60.7%。本文提出的以HMTA为交联剂制备酚醛纤维的方法对建立酚醛纤维的绿色环保生产工艺路线具有指导意义。     

服用聚酰亚胺纤维织物的热学性能

为研究聚酰亚胺纤维作为纺织服用纤维的热舒适性能,分别以聚酰亚胺纤维和聚酰亚胺针织物为研究对象,通过热重分析仪研究纤维的热力学特征,并对纤维的耐热性能进行测试,同时讨论织物结构对聚酰亚胺针织物阻燃性、保暖性及透气性能的影响。结果表明：可服用聚酰亚胺纤维有较好的耐热性能,在570℃左右开始发生热分解,在200℃下强度损失率较低,处理1.5 h后纤维强度仍可保持原纤维强度的80%左右;聚酰亚胺纤维织物有较好的阻燃性能,其极限氧指数均大于45%,且随织物面密度的增加,阻燃性增强;聚酰亚胺织物的保暖性受织物结构影响较大,对于结构稀松的织物,随透气量的增加保暖性不断下降,同时还受织物厚度的影响,在一定条件下,厚度对织物保暖性的影响起主导作用。     

PSA和PPS耐高温纤维的结构与性能研究

通过红外光谱仪和X-射线衍射仪测定芳砜纶(PSA)纤维和聚苯硫醚(PPS)纤维的微观结构,用热分析仪测定两者的热分解温度,通过Instron电子强伸度仪测定两者受热前后的力学性能,并对两者结构与性能的差异进行比较。结果表明:PPS纤维的结构较PSA纤维稳定,结晶度高于PSA纤维;PSA纤维和PPS纤维的热分解温度分别为435.6℃和480℃,两种纤维均具有优异的耐热性能;PPS纤维的断裂强度和伸长均显著高于PSA纤维,两种纤维经高温处理后,强力损失均较小,经300℃处理200h后,强力仍保持90%左右。