热处理对国产对位芳纶AFS-920结构与性能的影响

以国产对位芳纶AFS-920为研究对象,通过热处理装置对芳纶进行增强改性。采用纤维强伸度仪、扫描电子显微镜、同步辐射广角X射线衍射等表征方法,系统地研究了热处理时间、温度、张力对芳纶性能的影响以及结构与性能之间的演变规律。结果表明:随着热处理温度的上升、张力的加大及停留时间的延长,强度和模量均有比较明显的提高然后又下降。最佳的热处理工艺为:处理温度500℃,张力0.3 c N/dtex,处理时间10 s。结构分析发现:无定形区的改善有利于提高纤维的力学性能,模量和强度提高的原因是纤维取向度及结晶度增大。     

芳纶纳米纤维绝缘纸的制备及其性能研究

芳纶绝缘纸具有密度低、力学性能优异、耐高温、化学稳定和电绝缘性好等优点,在电子及电气绝缘保护方面有着广泛的应用.采用溶液喷射法制备间位芳纶(PMIA)纳米纤维,与机械处理获得的对位芳纶(PPTA)纳米纤维均匀混合后通过湿法成形、高温高压热压处理后获得表面高度致密的芳纶纳米纤维绝缘纸.研究了两种纤维配比和热压处理对绝缘纸...     

芳纶及其功能织物的研究动态

芳纶是一种耐高温的高强高模特种纤维。介绍了间位芳纶和对位芳纶的结构和性能,以及当前利用其性能制得的各种功能芳纶织物。指出芳纶今后的研究方向:更高的力学性能,130～170GPa的弹性模量,60～90GPa的抗拉强度;更多的功能特性,尤其是耐500～600℃高温的特性。以期芳纶功能织物特性大幅度提高,应用更广泛。     

制备高模型对位芳纶热处理工艺研究

在通用型对位芳纶的基础上进行热处理制备高模型对位芳纶。试验研究了通用型对位芳纶初始含水质量分数、热处理张力、热处理温度、热处理时间等对处理后纤维性能的影响,并深入分析了纤维取向、晶体结构与纤维模量的关系,得出了制备高模型对位芳纶的最佳热处理工艺条件。结果表明,通用型对位芳纶初始含水质量分数10%~30%,热处理张力1.8~3.1 cN/dtex,高温处理时间4.2 s,热处理温度≯500℃,可制得力学性能、取向度、晶体完美指数和晶粒直径与杜邦Kevlar-49相同的高模型对位芳纶。     

对位芳纶结构对其浆粕性能的影响

采用黏度法、X射线衍射法、光学显微镜及扫描电镜、差示扫描量热等手段对对位芳纶短纤维的分子结构、相对分子质量(MW)、聚集态结构、表面形貌结构和热性能进行了研究;采用槽式打浆机对对位芳纶进行打浆制得对位芳纶浆粕,探讨对位芳纶的结构对其浆粕化工艺及浆粕性能的影响。结果表明:对于特性黏数为1.80~3.97 dL/g的对位芳纶,其MW为(1.29~2.72)×104,结晶度为46.51%~57.10%,最大失重率为37.74%~46.90%;对位芳纶表面光滑,纤维呈刚性伸直状,MW大的芳纶,其纤维表面分丝帚化;MW和结晶度是影响对位芳纶强度、浆粕化工艺以及浆粕性能的重要因素,在制备对位芳纶浆粕时,应选择MW大于2×104,作用力大于纤维内部的次价力而小于主价力,在保证纤维长度的情况下,作用力越大,分丝帚化效果越好。     

覆铜板增强基材对位芳纶纸的制备与性能研究

用对位芳纶短切纤维和对位芳纶沉析纤维制造对位芳纶纸,用扫描电镜对纸面和横断面进行了观察,并测试其基本性能、电性能和热性能;将样品交由客户进行覆铜板制作并进行验证测试。结果表明:国产对位芳纶纸具有良好的浸漆性、力学性能和热性能,而且介电常数与介质损耗因数很低,满足覆铜板应用需求。     

化学镀银金属化对位芳纶的制备及其性能研究

采用氢氧化钾(KOH)溶液对对位芳纶进行表面预处理,以硝酸银(AgNO_3)和氨水制备银氨溶液作为施镀液,利用化学镀银法制备金属化对位芳纶,研究了AgNO_3浓度和施镀时间对金属化对位芳纶的镀层形貌、导电性能及力学性能的影响,同时探讨了化学镀银过程中对位芳纶表面银(Ag)的沉积动力学过程。结果表明:通过单一变量法实验,化学施镀温度为50℃、AgNO_3浓度为0.5 g/L、施镀时间为50 min时,镀银效果好,制备的金属化对位芳纶具有良好的导电性能和力学性能;金属化对位芳纶表面的Ag层分布均匀、Ag晶粒尺寸为21.04 nm,纤维表面电阻达1.5Ω/cm、断裂强度为18.9 cN/dtex、断裂伸长率为3.9%,断裂强度比原丝仅下降8.3%,不影响纤维的使用性能;随着施镀时间的增加,金属化对位芳纶表面Ag的沉积速率显著降低、增重率逐步增加。     

对位芳纶表面的氧化改性研究

针对对位芳纶极性差、表面光滑、与树脂材料黏合性差的问题,通过利用重铬酸钾-浓硫酸氧化体系对对位芳纶进行氧化改性试验及分析,研究改性前后对位芳纶的力学性能及表面形态变化情况。采用模糊数学分析法对试验数据进行分析处理,并通过红外光谱分析、扫描电镜观察纤维外观形态变化情况,从而得出对位芳纶表面氧化改性的最佳工艺为:重铬酸钾质量浓度7.5 g/L,浓硫酸质量分数10%,温度40℃,时间30 min。     

对位芳纶蜂窝芯与间位芳纶蜂窝芯的性能对比研究

对比了使用对位芳纶纸制备的HN系列蜂窝芯与间位芳纶纸制备的YT系列蜂窝芯的主要力学性能及抗燃烧性能.结果表明,由对位芳纶纸制备的HN系列蜂窝芯的主要力学性能远远优于间位芳纶纸制备的YT系列蜂窝芯,但其抗燃烧性能仍有待改进.     

国产对位芳纶纸蜂窝与NH-1蜂窝性能的对比研究

对国产对位芳纶纸与T412 Nomex纸分别制作的3种规格蜂窝,并进行了主要物理和力学性能对比分析。结果表明,国产对位芳纶纸蜂窝主要性能优于T412 Nomex纸的NH-1蜂窝,基本能够满足用户的使用要求,但其对位芳纶纸在制备的精度上仍需要改进。     

对位芳纶染色方法研究进展

综述了对位芳纶结构是影响其染色性能的原因,总结了近年来对位芳纶的染色方法和工艺.表明由于对位芳纶分子结构紧密,结晶度高,小分子染料很难进入到纤维大分子内部,而导致其染色困难,阻碍了对位芳纶在防护服等应用领域方面的进一步应用拓展.指出开展对对位芳纶染色理论的研究,对提高其染色性能及染品的色牢度有着重要的意义.     

芳砜纶水洗丝在不同热拉伸温度下的结构性能变化

设计了多级多倍连续热拉伸工艺对芳砜纶水洗丝进行热拉伸,研究了从350～390℃的热拉伸温度对纤维结构和性能的影响.通过力学性能、动态热力学分析和热失重分析研究了不同热拉伸温度下纤维的性能变化,结合光学显微镜、同步辐射广角X-射线衍射仪研究了不同温度热拉伸下纤维形态结构和超分子结构的变化.研究发现:纤维热拉伸前后热分解温度(Td)变化不明显,玻璃化转变温度(Tg)有所提高,纤维的断裂强度和模量显著提高;但断裂强度和伸长率对温度的依赖性出现了先增大后减小的变化趋势,过高的拉伸温度导致纤维脆性增加,断裂强度和伸长率减小;随着热拉伸温度的升高,纤维的晶态结构趋于完善,结晶度、取向度和晶粒尺寸随之增大,但密度变化并不显著.     

新型蜂窝浸渍树脂及对位芳纶纸蜂窝性能

制备了一种适用于对位芳纶纸蜂窝的新型浸渍树脂——F·JN-5-07A/B树脂,并对其黏度和固化特性进行了表征,结果表明,改性后的F·JN-5-07A/B树脂在25～70℃具有适中的对位芳纶纸蜂窝浸渍工艺黏度(11～14 Pa·s),并且在70℃恒温1 h后的黏度升至68 Pa·s;固化温度较改性前降低了109.7℃,大...     

热定型温度对芳纶Ⅲ结构与性能的影响

研究了不同热定型温度对芳纶Ⅲ的力学性能、结晶度、取向度及热性能的影响。结果表明:随着热处理温度的提高,芳纶Ⅲ弹性模量增大,而拉伸强度和断裂伸长率则增大到峰值后开始逐步下降;纤维结晶度随温度升高而增大;纤维取向度在经过热定型后有小幅度提高;不同热定型处理温度下,纤维的热分解温度均为533℃,分解速率差别较小。     

Lightweight,robust, porous heterocyclic para-aramid aerogel hollow fibers for multifunctional applications

In nature, many fibers with warmth-retention properties, such as the hair of polar bears and rabbits, both have a hollow cross-section structure. The static air in fiber cavities can effectively inhibit heat conduction and serve as an effective thermal insulator. In this work, the high-performance heterocyclic para-aramid polymer was selected as the spinning solution, and aerogel hollow fiber was prepared by coaxial wet spinning and freeze-drying techniques. The effects of spinning solution concentration and lyophilized solvent on the micromorphology, mechanical properties, and specific surface area of heterocyclic para-aramid aerogel hollow fiber (HPAAHF) were systematically studied. The produced HPAAHF possessed excellent mechanical properties (tensible strength ~3.85 MPa), high specific surface area (~ 260.90 m² g⁻¹), and lightweight advantages. The thermal conductivity of HPAAHF was only 0.0278 W m⁻¹ K⁻¹, indicating its excellent thermal insulation properties. The aerogel fabric exhibited outstanding flame retardancy properties, with a total heat release of only 0.7 MJ m⁻² in the cone calorimetric experiment, making it a self-extinguishing fabric. In addition, phase change material was injected into the hollow structure to obtain aerogel-phase change material composite fibers, which exhibited great energy storage prospects. As a result, the high-performance heterocyclic para-aramid polymer-based aerogel hollow fiber was successfully prepared and had multifunctional applications in thermal insulation, flame retardancy, and heat energy storage fields.     

HDPE基芳纶增强复合带的制备

阐述了在不同的工艺条件下高密度聚乙烯(HDPE)基芳纶增强复合带的制备,并对制备的纤维复合带进行了力学性能测试。结果表明,运用韦伯(Weibull)统计方法研究不同工艺条件下制备的芳纶复合带的统计应力和形状参数是合适的;当处理温度为260℃,砝码压力为16.3 MPa,走丝速度为6 mm/s时,制备的复合带性能最佳。