原液着色PMIA纺丝浆液挤出胀大特性研究

研究了采用原液着色法制备间位芳香族聚酰胺(PMIA)有色纤维的纺丝浆液的挤出胀大特性;测定了纺丝浆液的密度、浓度;采用重量法测定了挤出胀大比(B),讨论了B与毛细管长径比(L/D)、纺丝压力、纺丝温度、剪切速率(γ)等工艺条件的关系。结果表明:采用原液着色PMIA浆液纺丝时,B随着L/D和温度的增大而减小,随着压力和γ的增大而增大;纺丝时可通过提高压力来减少高温对纺丝成形的影响,还可通过增加滤布层数来减小B。     

杂环芳香族聚酰胺纺丝原液孔口胀大效应的研究

采用摄影法研究了杂环芳香族聚酰胺纺丝原液的孔口胀大效应。结果表明:杂环芳香族聚酰胺纺丝原液在喷丝头挤出时会发生孔口胀大现象,在纺丝原液比浓对数黏数为4.20 dL/g,温度20～65℃,挤出压力0.25～0.45 MPa,喷丝孔长径比为1～7,滤布层数为1的条件下,纺丝原液的孔口胀大比为1.089 0～1.344 8;纺丝原液的孔口胀大比随着原液温度的上升、毛细管长径比的增大和滤布层数的增加呈逐渐减小趋势,随着聚合物相对分子质量的增大和挤出压力的增加呈逐渐增大趋势;纺丝原液的孔口胀大活化能随挤出压力的增加而增大。     

PVA/PTFE浆液中硼酸质量分数对PVA/PTFE纤维性能的影响

实验研究了添加不同质量分数的硼酸凝胶剂对以聚乙烯醇(PVA)为载体,制备干质量比为1∶6的PVA/聚四氟乙烯(PTFE)纤维的纺丝工艺工艺参数和复合初生纤维质量的影响;实验还探讨了将硼酸作为外部凝固浴纺制PVA/PTFE纤维的可行性。结果表明:凝胶剂质量分数多的浆液在其本身最佳的纺制参数条件下纺制出的PVA/PTFE复合纤维的强度较佳;将硼酸作为外部凝固浴纺制具有一定的可行性。     

PVA/SA/MF阻燃复合纤维的制备和性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和三聚氰胺-甲醛树脂(MF)混合液为纺丝原液,采用湿法纺丝工艺制备PVA/SA/MF复合纤维。研究了PVA与SA及MF的共混比例对复合纤维阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:PVA/SA/MF复合纤维的表面均匀光滑,其内部为网状结构;随着MF含量的增加,复合纤维阻燃性能增强,但其断裂强度呈现先增加后降低的趋势;当PVA∶SA∶MF质量比为10∶1∶4时,复合纤维的阻燃性能和力学性能均较好,其极限氧指数(LOI)为29. 8%,断裂强度为3. 19 c N/dtex;当PVA∶SA∶MF质量比为10∶1∶6时,复合纤维的阻燃性能、热性能及耐阻燃耐久性最好,其LOI为32. 0%,600℃时的质量保持率为24%左右,水洗50次后的LOI为25. 9%。     

扁平腈纶湿法成形过程中的挤出胀大行为的模拟

应用Polyflow软件通过理论模拟的方法,对扁平腈纶(PAN纤维)湿法成形过程中的挤出胀大行为进行模拟,建立了喷丝孔口挤出胀大比与纺丝工艺参数之间的关系,研究了纺丝温度、喷头挤出速度、负拉伸率、凝固浴温度等工艺参数对挤出胀大比的影响规律。结果表明:挤出胀大比随着挤出速度、负拉伸率的增大而增大,随着纺丝温度的增大而减小,而挤出胀大比受凝固浴温度的影响较小;对模拟结果进行了实验验证,在喷丝板为0. 1 mm×0. 04 mm、板厚为1 mm、纺丝温度40℃、凝固浴温度10℃、凝固浴质量分数14%、入口流量2. 21×10~(-3)mL/s、喷丝头负拉伸率为-43%的条件下,纺丝制得的扁平PAN纤维的扁平度达到6. 4,线密度为11 dtex,且可纺性好,模拟结果具有合理性。     

聚四氟乙烯/聚乙烯醇共混加硼湿法纺丝

以聚乙烯醇(PVA)为载体,利用加硼湿法纺丝法制备了聚四氟乙烯(PTFE)/PVA共混初生纤维。采用扫描电子显微镜对共混初生纤维的形态结构进行了表征,通过Instron5565万能强力仪对单根初生纤维丝条的力学性能进行了测试。结果表明:PTFE/PVA共混纤维丝条的横截面形态为非圆形;PTFE/PVA质量比是湿法纺丝的重要因素,当PTFE/PVA质量比为80/20时,共混纤维丝条的截面较接近圆形,且结构密实,力学性能最好。     

电纺PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的制备及其结构性能表征

以水为溶剂,配制质量分数6%的聚乙烯醇(PVA)水溶液,将超支化聚赖氨酸(HBPL)按PVA∶HBPL质量比分别为9∶1,7∶1,5∶1加入PVA水溶液中共混均匀,制得纺丝溶液,在直流电压22 kV、推进速率为0.3 mL/h、接收距离为14.5 cm、30℃的条件下进行静电纺丝制得PVA/HBPL荧光纳米纤维膜,并对其结构性能进行表征。结果表明:PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的纤维表面光滑,粗细均匀,平均直径为247~321 nm,在波长392 nm的激光激发下,PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的发射波长为438 nm,荧光强度为40.80~98.20,荧光现象明显;随着HBPL含量的增加,PVA/HBPL荧光纳米纤维膜的纤维直径分布变宽,平均直径增加,熔点与熔融焓降低,荧光强度增强,拉伸强度先增加后减小,断裂伸长率降低。     

聚四氟乙烯纤维的制备与性能表征

通过聚乙烯醇(PVA)作为载体,与聚四氟乙烯(PTFE)分散液配成混合溶液进行湿法纺丝制备PTFE/PVA初生纤维,成形后经烧结去除PVA。根据TG/DTG曲线选取烧结温度并判断烧结后样品的PVA去除程度,用扫描电镜观察了初生丝及烧结后纤维的形貌,同时通过强力测试得出烧结后试样的力学性能,结果表明,随着烧结时间的延长,烧结越充分,力学性能越优。     

海藻酸钠/聚乙烯醇溶液的性能及静电纺丝

将质量分数为2%的海藻酸钠(SA)与质量分数为8%的聚乙烯醇(PVA)按一定体积比混合后进 行静电纺丝,研究了SA与PVA溶液的相容性及SA/PVA共混溶液性能.结果表明:SA与PVA溶液相容;随着PVA含量的增加,SA/PVA共混溶液的粘度、表面张力、电导率则降低,共混溶液的可纺性提高;静电纺丝得到的SA/PVA超细...     

BTCA改性PEG/PVA相变储能纤维的结构与性能

将聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)溶液混合,加入丁烷四羧酸(BTCA)作为交联剂配制纺丝原液,采用干法纺丝制得BTCA改性PEG/PVA相变储能纤维;研究了BTCA含量、热处理条件对交联程度的影响,并对纤维的结构、形态、储能性能及力学性能进行了分析。结果表明:在热处理温度为180℃,热处理时间为12 min时,纤维可达到良好的交联效果,纤维的交联程度随BTCA含量的增加呈上升趋势,BTCA质量分数为3%时达到平衡;改性纤维中PEG以独立微相区形式存在,而经热处理后可保留在交联网络中;热处理后的改性纤维力学性能随BTCA含量增加而提高,储能性能也增加且稳定;当BTCA质量分数为6%时,热处理后的纤维断裂强度达3.49 cN/dtex,再经沸水处理后纤维相变焓值可达23.01 J/g,PEG保留率达80%。     

基于POLYFLOW模拟不同微孔形状及拉伸速率的共挤出流动

以聚酰胺6(PA6)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)两种聚合物为原料,应用POLYFLOW软件模拟并列型PA6/PET熔体共挤出过程的现象,讨论了2种熔体在不同入口角、不同长径比的微孔结构下的挤出胀大比的变化规律。结果表明:长径比较小时,入口角对挤出胀大比有一定的影响;长径比较大时,入口角对挤出胀大比几乎没有影响;随着长径比的增加,挤出胀大比逐渐减小。随着拉伸速率的增加,挤出胀大比减少;拉伸速率过大时,容易产生熔体破裂,因此,适当的拉伸速率可以减小挤出胀大比。     

超大长径比双螺杆挤出聚丙烯腈原液流变性能

超大长径比(136)双螺杆挤出机为啮合同向双螺杆挤出机,其螺杆直径为30 mm、螺杆总长4.08 m,采用双头螺纹元件,配置有输送、剪切、混合元件.采用超大长径比双螺杆挤出机制备了 PAN纺丝原液,通过旋转流变仪测试并研究了 PAN粉料质量分数和循环挤出次数对PAN纺丝原液流变性能的影响.结果表明,随着PAN粉料质量分...     

ABS/HGB与PP/HGB挤出流动中弹性性质的研究

应用XNR-400A型熔体流动速率测定仪,比较了ABS/HGB及PP/HGB复合材料的弹性性质。结果表明:ABS/TK 70及PP/TK 70体系熔体的挤出胀大比B均随着剪切应力τw的增大而增大。对ABS/TK 70体系,当τw>120 kPa时,其熔体的挤出胀大比增幅明显增大。ABS/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而减小。相同剪切应力下ABS/TK 70体系挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而减小。     

一维多孔碳纳米纤维的可控制备及电化学性能研究

利用静电纺丝技术,将聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚丙烯腈(PAN)纺丝原液混合,电纺得到高分子纤维膜,再结合高温碳化技术得到一维多孔PAN基碳纤维。通过X射线衍射(XRD)、差热热重(TG-DSC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等对所制备电极材料的结构和形态进行了系统表征,同时将其组成三电极体系研究电化学性能。结果表明:当纺丝原液中nPAN∶nPS=60∶1时,其在电流密度为0.5 A/g下的比电容值为339.23 F/g;当纺丝原液中n PAN∶n PMMA=40∶1时,其在电流密度为0.5 A/g下的比电容值为314.54 F/g,比纯PAN基碳纤维的比电容值有所上升;同时,在循环充放电2000圈后,初始比电容的保持率分别达95.5%和94.6%,展示出了良好的电容性能和循环性能。     

溶剂对聚乙烯醇纺丝原液及纤维结构和性能的影响

采用不同的溶剂溶解高相对分子质量聚乙烯醇(PVA),制备PVA纺丝原液及初生纤维,对其结构和性能进行了研究。结果表明:二甲基亚砜(DMSO)/H2O溶剂中DMSO的质量分数为92%时,对PVA的的溶解性能最好。相同条件下,与DMSO相比,N-甲基-N-氧化吗啉(NMMO)使PVA溶液粘度降低更快;DMSO/NMMO.2.5H2O混合溶剂中,当NMMO.2.5H2O质量分数为15%时,PVA纺丝的凝固性能较好,其初生纤维的结晶度较低。     

角蛋白/聚乙烯醇复合纤维的制备及性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和自制的羊毛角蛋白(WK)为原料,硼酸为交联剂,将WK与质量分数为15%的PVA溶液按质量比为2：10混合,制得含固体质量分数约为15%的WK/PVA共混纺丝原液,采用湿法纺丝的方法制备WK/PVA复合纤维,研究了复合纤维的结构与性能。结果表明:WK/PVA复合纤维的表面均出现皱纹,其横截面呈椭圆形;硼酸交联对WK/PVA复合纤维的形貌无明显影响,但使复合纤维的耐水性能得到提升;傅里叶变换红外光谱、X射线衍射光谱和热重分析结果证明了交联的发生,硼酸与WK和PVA大分子的交联改变了复合纤维的结晶结构,增强了大分子间的作用力,却使WK/PVA复合纤维的热稳定性降低。     

聚乳酸/碳纳米管共混纤维的制备及其性能研究

将聚乳酸(PLA)切片与硝酸处理过的多壁碳纳米管(MWNTs)按质量比19∶1混合制成PLA/MWNTs母粒,再将PLA切片与母粒按不同比例共混熔融纺丝制得PLA/MWNTs共混纤维,研究了不同工艺条件下纤维的力学性能和抗静电性能。结果表明:添加MWNTs质量分数小于0.8%时,可纺性良好,质量分数达到1.0%时,可纺性变差;最佳工艺条件为纺丝温度194.5℃,纺丝速度875 m/min,拉伸温度80℃;PLA/MWNTs共混纤维的抗静电性随着MWNTs含量的增加而递增,当MWNTs质量分数为0.8%,PLA/MWNTs共混纤维的比电阻为6.55×108Ω·cm,摩擦静电压935 V,衰减静电压672 V。     

PP/MRP复合材料熔体挤出胀大行为的研究

采用熔体流动速率仪考察了温度、剪切应力、以及微胶囊红磷(MRP)含量对聚丙烯(PP)/MRP复合体系熔体挤出胀大比的影响。结果表明:PP/MRP复合体系熔体的挤出胀大比随着温度的升高而呈减小的趋势,随剪切应力的增加而显著增大,并且在185℃时,挤出胀大比与剪切应力之间基本符合线性关系;MRP含量增大,则PP/MRP复合体系熔体的挤出胀大比值呈减小的趋势。     

静电纺丝PBT/PVA复合膜的制备及性能研究

以三氟乙酸和二氯甲烷为混合溶剂,采用静电纺丝法制备聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚乙烯醇(PVA)复合膜。用旋转粘度计和电导率仪测定溶液的黏度和电导率,用扫描电子显微镜、拉伸和水接触角测试PBT/PVA不同比例对纤维膜的形貌、力学和亲水性能的影响。结果表明,随着PVA比例的增加,混合溶液的黏度逐渐增大,而电导率先增大后减小;当PBT/PVA的比例为90/10时,纳米纤维的平均直径最小,为323 nm,而其纳米纤维膜的力学性能与纯PBT纤维膜相比显著提高,拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别增加了213%,260%和57%;PVA的加入改善PBT纤维的亲水性,制备出力学性能优异且亲水的PBT/PVA纤维膜。     

硅烷偶联剂修饰纳米SiO_2改性MF/PVA纤维的结构与性能

采用经硅烷偶联剂KH570表面修饰的纳米SiO_2(KH570-SiO_2)对三聚氰胺甲醛/聚乙烯醇(MF/PVA)浆液进行改性,采用湿法纺丝并改变凝固浴温度制得了KH570-SiO_2改性MF/PVA纤维,采用旋转黏度计分析对比了KH570-SiO_2改性前后纺丝浆液的黏度变化,研究了KH570-SiO_2及凝固浴温度对MF/PVA纤维结构与性能的影响。结果表明:KH570-SiO_2改性后MF/PVA浆液的稳定性有所提高,KH570-SiO_2改性后MF/PVA纤维的断裂强度有所下降,但纤维韧性有较大提高,纤维耐热性能和阻燃性能也有较大提高;随着凝固浴温度的升高,KH570-SiO_2改性MF/PVA纤维的特征热分解温度和极限氧指数(LOI)先增大后降低,纤维LOI均高于28%;纤维断裂强度随凝固浴温度的升高而增大,而纤维断裂韧性则呈现先降低后增大趋势;凝固浴温度为50℃时,制得的KH570-SiO_2改性MF/PVA纤维LOI为38.7%,纤维断裂强度和断裂伸长率分别为2.53 c N/dtex和5.17%。