固化温度对苎麻纤维增强酚醛树脂的影响研究

采用热压成型法制备了苎麻纤维增强酚醛树脂复合材料(RFRP),通过热机械分析、热重分析及扫描电镜研究了固化温度分别为130,155及180℃时RFRP性能的变化。结果表明,随着固化温度的升高,酚醛树脂固化更充分,130℃下固化2 h的RFRP的储能模量在0～180℃测试区间下降了21 MPa,155℃和180℃下固化产物的储能模量变化不大。苎麻纤维的加入提高了基体树脂的储能模量,155℃下固化2 h的RFRP的储能模量达到最高为37.33 MPa。SEM观察可见纤维与树脂结合紧密。随着固化温度的升高复合材料的残炭率提高,700℃时的残炭率最高可达44.13%,材料的热稳定性提高。     

热处理时间对CF/PPS结晶度与力学性能的影响分析

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了不同热处理时间对碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)结晶度的影响;利用动态力学分析仪(DMA)研究了不同热处理时间的CF/PPS试样的储能模量、损耗模量以及阻尼因子的变化情况。结果表明,150℃下CF/PPS试样的结晶度随热处理时间的增加(1～3 h)呈先增大后减小的趋势,相对结晶度最大值为65.3%,最小值为53.5%。这样的变化与不同热处理时间条件下PPS分子链活性以及热氧交联反应程度有关,分子链活性与交联程度会影响聚合物的晶核形成与生长,进而影响材料的结晶度;材料结晶度的升高会提高CF/PPS的储能模量,同时降低其损耗模量,且从阻尼因子图谱中可以得到不同结晶度的CF/PPS试样的玻璃化转变温度随结晶度的增大呈下降的趋势。     

热拉伸处理温度对PPTA纤维结晶和力学性能的影响

为提高国产聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维的拉伸模量，采用热拉伸法在不同温度下对PPTA纤维进行处理，利用纤维强伸度仪、乌氏黏度计、X射线散射仪对纤维进行测试，研究热拉伸处理温度对纤维结晶性能和力学性能的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，PPTA纤维的拉伸强度降低，模量先增大后减小，在440～480℃时综合力学性能较好；PPTA纤维的结晶度与模量变化趋势相似，在拉伸温度为500℃时结晶度最大为74.0%;与未处理PPTA纤维相比，热拉伸处理后纤维的晶粒尺寸增大，取向度提高；比浓对数黏度与拉伸强度的变化趋势一致，随着热处理温度的升高而降低。     

F-12纤维热分解特性研究

采用热重方法研究杂环芳纶F-12纤维的热分解行为,非等温方法研究热分解反应动力学,利用分解反应动力学参数估算纤维在高温下的使用时间,并进一步分析热分解反应机理。结果表明:F-12纤维耐热性好,在空气和氮气气氛下开始分解温度分别为450℃和480℃;纤维可以在250℃以下长期使用;F-12纤维热分解反应的平均活化能是E=261.49±10 kJ/mol,指前因子A=(1.43×1017)±104min-1。     

涤纶工业丝动态粘弹性的研究

采用动态热机械分析仪分析纺丝温度对涤纶工业丝动态粘弹性的影响,研究了纤维储能模量(E')、损耗模量(E″)及损耗因子(Tanδ)的温度依赖性。结果表明:纺丝温度300℃,涤纶工业丝初生纤维取向及结晶几率低,链段运动能力强,经后拉伸可有效提高纤维强度;在玻璃化转变温度范围内,E',E″及Tanδ均出现极大值,随温度升高,E'及E″下降,在120℃左右E'和E″再次升高,140℃左右则趋于平衡。     

高乙烯基聚丁二烯的加工流动行为

用旋转流变仪考察了高乙烯基聚丁二烯的加工流动行为。结果表明,对于乙烯基摩尔分数85.9%、结晶度20.1%的聚丁二烯而言,当温度低于160℃时,材料的储能模量和损耗模量随着温度的升高而降低,零剪切黏度随温度升高而略有降低; 测试温度高于160℃时三者均随着温度的升高而提高。材料的临界交联温度为160℃左右。实验结果可以确立材料加工温度与交联反应之间的关系。     

湿热老化对杂环芳纶拉伸性能影响研究

为研究芳纶Ⅲ(杂环芳纶)与芳纶Ⅱ的力学性能差异,尤其是湿热老化后对拉伸强度的影响,进行了湿热老化实验。设置了在温度80℃和相对湿度85%条件下,对纤维材料老化2 500 h的实验要求,研究了Kevlar、Armos和F-12纤维的吸湿性能、拉伸强度、断裂延长率以及弹性模量随老化时间的变化情况。结果表明:经湿热老化实验后,3种芳纶的性能略均有所下降;F-12纤维综合性能优异。     

热压温度对芳纶纸基材料结晶特性的影响研究

聚合物的结晶特性对其力学性能有着重要影响,采用X射线衍射对芳纶及对位芳纶纸基材料的结晶特性进行了研究。研究表明:对位芳纶短切纤维的结晶度高于沉析纤维,经湿法成纸后,随着热压温度的上升,纸张结晶度上升;当热压温度为220℃时,纸张结晶度为82%,抗张强度增大;而热压温度达240℃时,结晶度又有所下降,表现在纸张局部发脆,力学性能降低。     

拉伸热定型对PET-PA/PA6共混纤维结构与性能的影响

以聚酯-聚酰胺共聚物/聚酰胺6(PET-PA/PA6)共混物为原料,采用熔融纺丝法制备了PET-PA/PA6共混纤维,讨论了拉伸热定型工艺对PET-PA/PA6共混纤维结构与性能的影响。结果表明:随拉伸倍数的增大,PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度、取向度、结晶度以及沸水收缩率均明显增大;拉伸温度和热定型温度对PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度和取向度的影响相对较小;随拉伸温度的升高,PET-PA/PA6共混纤维的断裂强度、取向度和结晶度呈现先增大后减小的趋势,并在拉伸温度为85℃时出现最大值;随热定型温度的升高,PET-PA/PA6共混纤维的结晶度增大、沸水收缩率减小;较佳的工艺条件为拉伸倍数1.6,拉伸温度85℃,热定型温度150℃。     

热处理温度对高强涤纶工业丝结晶与取向性能的影响

加工过程中的热处理对纤维的聚集态结构变化具有重要的影响。采用二维X射线衍射仪研究了高强涤纶工业丝分别经过25,75,125,175,225℃温度热处理后其结晶度和晶区取向度的变化。结果表明:在较低的热处理温度区域(25～75℃),随着热处理温度升高,高强涤纶工业丝的非晶区分子链段开始活动,晶区结构变得松散,结晶度下降,进一步升高热处理温度至125℃时,纤维晶区发生重结晶现象,结晶度略微增长,而热处理温度升高至175～225℃时,纤维逐渐熔融,结晶度显著下降;随着热处理温度升高,高强涤纶工业丝(010)晶面和(100)晶面的晶区取向度降低,(-110)晶面的晶区取向度增加,但纤维的晶区总取向度随热处理温度的升高而增加,主要是由(-110)晶面的晶区取向度增加导致。     

张力拉伸对PAN纤维热稳定化反应进程的影响

在不同拉伸条件下,对聚丙烯腈(PAN)纤维进行热处理。借助傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等表征手段,研究了PAN纤维热稳定化过程中,拉伸张力对纤维分子链聚集态结构及化学反应的影响。结果表明:PAN纤维热处理过程中,施加张力会在一定程度上影响纤维的环化反应。当热处理温度较低(180℃)时,施加张力可抑制环化反应的发生;热处理温度较高(大于200℃)时,拉伸张力有利于环化反应的发生。热处理过程中,施加张力,对PAN纤维结晶度影响较小,晶区取向和全取向度增加,晶粒尺寸增大。这是由于拉伸与温度双重作用影响了纤维的聚集态结构,导致参与环化反应的分子数量发生变化。     

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.     

PVA水溶纤维的结构与力学性能的关系

通过甲醇溶剂冻胶纺丝制备水溶温度为5-80℃聚乙烯醇(PVA)水溶纤维,采用X射线衍射、双折射、电子强伸仪等测定了PVA水溶纤维的结晶度、取向度、应力应变曲线。讨论了PVA水溶纤维的结构与力学性能的关系。结果表明:纤维的结晶度和取向度随拉伸倍数的增加而增加,拉伸倍数为16时,纤维力学性能良好,纤维结构均匀,水溶温度范围宽。     

离子液体/羊毛纤维/凝固剂三元相图的构建

三元相图是研究羊毛角蛋白再生过程热力学行为的有效工具.通过浊度测试和Boom经验方程构建离子液体(IL)/羊毛纤维/凝固剂浊点线性关系(LCP)曲线和三元相图,进一步系统地研究了凝固剂种类、再生温度和离子液体结构对羊毛角蛋白再生性能的影响规律.结果表明,羊毛角蛋白最优再生体系是1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯([Emi...     

几种典型无机纤维针刺毡的耐温性研究

采用实验法研究不同无机纤维针刺毡(玄武岩纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维)在高温下的外观变化、尺寸收缩率及质量损失率,综合分析了纤维毡的耐温性能.结果表明,在保温1.5 h条件下,玻璃纤维针刺毡耐温性在640℃左右,玄武岩纤维针刺毡的耐温性在850℃左右,高硅氧纤维针刺毡的耐温性超过920℃.玄武岩纤维针刺毡的耐温性能显著优...     

超细聚乙烯醇缩甲醛纤维结构与性能的研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、偏光显微镜、差示扫描量热仪(DSC)、电子强伸仪等研究了超细聚乙烯醇缩甲醛(SF-PVFM)纤维的形态结构、结晶度、热性能和力学性能等,并与普通聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)纤维和高强高模聚乙烯醇(HTHM-PVA)纤维的结构与性能进行对比。结果表明:3种纤维中,HTHM-PVA纤维具有最规整的聚集态结构和最佳的力学性能。SF-PVFM纤维与PVFM纤维截面结构均致密无明显孔洞,但SF-PVFM纤维具有较高的结晶度和较好的性能,其结晶度为64.6%(XRD法),熔融温度为226.4℃,断裂强度为7.1 cN/dtex,模量为1 10 cN/dtex,断裂伸长率为10.7%。     

热空气对聚甲醛纤维结构与性能的影响

采用热空气加热处理工艺,改变加热温度和时间,研究了热空气处理对聚甲醛纤维的取向度、结晶性及力学性能的影响。研究结果表明:随着热处理温度的提高和时间的延长,聚甲醛纤维的取向度逐渐下降,结晶度逐渐上升,拉伸强度呈现先上升后下降的趋势;当热处理温度为120℃,热处理时间为20 min时,聚甲醛纤维的拉伸强度达到最大值5.1 cN/dtex,比未处理纤维提高了约10%。     

Y型分子筛结晶度和晶胞常数随温度变化规律

选取1种NaY分子筛和3种Si Cl4气相超稳法制得的DY分子筛作为研究对象,通过X荧光光谱(XRF)、N2吸附-脱附、热重(TG-DSC)和场发射扫描电镜(SEM),考察4种Y型分子筛物化性质的差异,利用原位升温粉末X射线衍射(in-situ XRD)考察相对结晶度(室温升至1 000℃)和晶胞常数(室温升至600℃)随温度变化的规律。结果表明,升温过程中4种Y型分子筛相对结晶度均表现为先升后降,NaY型分子筛在900℃时晶体结构完全消失,硅铝比较高的DY分子筛在1 000℃时,相对结晶度仅15%~35%;随着温度升高,NaY分子筛晶胞常数先减后增,而DY-1和DY-2分子筛晶胞常数先增后减,DY-3分子筛晶胞常数一直减少。(555)晶面衍射峰的偏移也随温度和骨架硅铝比变化呈规律性改变。     

切片纺超高强涤纶短纤维生产工艺探讨

采用切片纺丝路线,探讨采用不同特性黏数([η])的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片制备超高强涤纶短纤维的可行性;并选用[η]较高的PET切片在切片纺工业化涤纶短纤维装置上通过纺丝温度、拉伸倍数、拉伸温度和热定型温度等工艺参数的调整优化,试生产超高强涤纶短纤维。结果表明:采用[η]较高的PET切片,选择合适的纺丝和后加工条件可以生产超高强涤纶短纤维;选择[η]为0.731 dL/g的PET切片为原料,在7500 t/a切片纺涤纶短纤维装置常规生产工艺基础上,调整纺丝螺杆温度为290~295℃、箱体温度为296~300℃,初生纤维断面不匀率小于等于1.21%,纺丝状况良好;调整水浴拉伸温度为70℃、总拉伸倍数为3.878、热定型温度为185℃,试生产的涤纶短纤维结晶度和非晶区取向有所增大,断裂强度达7.02 cN/dtex,达到了超高强纤维的要求。     

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。