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。     

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。     

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。     

阔叶木浆/间位芳纶沉析纤维复合纸的制备及其性能研究

本研究将间位芳纶沉析纤维(PMIAF)添加到阔叶木浆(KHP)中,制备了KHP/PMIAF复合纸.采用多种手段对KHP/PMIAF复合纸的形貌结构、结晶性能、力学性能、热稳定性、紫外屏蔽性和润湿性等性能进行了表征.结果表明,间位芳纶沉析纤维和阔叶木浆之间存在着较强的氢键作用;复合纸的抗张指数随着间位芳纶沉析纤维用量的增...     

添加沉析纤维增强对位聚芳酰胺纸性能

采用间位沉析纤维对对位聚芳酰胺纸进行增强,研究沉析纤维的添加对芳纶纸机械性能和电气绝缘性能的影响,并使用扫描电子显微镜研究芳纶纸表面微观结构。研究表明,沉析纤维的添加对对位聚芳酰胺纸具有显著的增强效果,可以明显增强其机械性能;同时又可使其保持较高的绝缘性能。当沉析纤维添加量为20%时,对位聚芳酰胺纸可以达到理想的增强效果,与不添加沉析纤维相比,成纸的抗张指数、伸长率和撕裂指数分别增加55.3%,49.5%和22.1%。     

对位芳纶纳米纤维用量对对位芳纶纸结构及性能的影响

本研究以原位聚合法制备的对位芳纶纳米纤维及市售对位芳纶沉析纤维为黏结纤维,分别与对位芳纶短切纤维混合,通过湿法抄造制备对位芳纶纸（纳米纸和沉析纸）。详细研究了2种不同原料及其用量对纸张结构及性能的影响规律,并对作用机理进行了探讨。结果表明,采用对位芳纶纳米纤维制备的纳米纸在纸张匀度、机械强度、电气绝缘强度等方面均优于对位芳纶沉析纤维制备的沉析纸。黏结纤维含量均为40%时,纳米纸抗张指数比沉析纸提高了44%,撕裂指数提高了57%,电击穿强度提高了80%。这种差异主要来源于对位芳纶纳米纤维具有更高的表面活性,以及由此产生良好的可加工性及二次组装性能。     

表面活性剂与泡沫性质对泡沫成形间位芳纶纸性能的影响

本研究采用泡沫成形技术制备间位芳纶纸,重点研究了表面活性剂种类对泡沫性质及芳纶纸性能的关系.相同空气含量下,非离子型表面活性剂泡沫最稳定.在成形浓度0.4％时,Tween的泡沫成形体系所得芳纶纸的匀度指数达103.与传统湿法成形相比,实现了在节约9倍用水量的同时,大幅度提升了匀度指数.热压后,泡沫成形体系制备的芳纶纸击...     

高性能间位芳纶纸应用特性研究

针对高端电气设备主绝缘系统应用要求,文章分别对5mil(约0.13mm)自制芳纶纸及国内外同类型芳纶纸进行应用特性研究.结果表明:自制芳纶纸表面微观结构更致密,具备更好的电气绝缘性能;自制芳纶纸浸水后耐压保持率为80.2％,含水率为11.14％;自制芳纶纸透气度与进口纸样一致,仅为国产纸样的37.5％;自制芳纶纸具备更...     

对位芳纶沉析/短切纤维及其纸基材料性能的研究

为了解对位芳纶沉析纤维这种新型纤维和短切纤维的特性,并制备出高性能纸基复合材料,本文采用SEM表征了芳纶纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪(Morfi Compact)、保尔筛分仪测定了纤维的形态参数;分别探讨了沉析/短切纤维的处理工艺及配抄比例对纸基材料性能的影响,并利用TGA研究了纸基的热学性能。结果表明:短切纤维呈刚性圆柱状,两端粗细一致,表面光洁均整;沉析纤维呈薄膜褶皱状,形态细小,纤维均一性好,细碎化程度高,有利于纸基材料的匀度和强度;采用沉析纤维的打浆度60SR,短切纤维的分散剂用量0.3%,配抄比例7:3的工艺条件,将获得最佳机械性能和介电性能的芳纶纸基材料;这种纸基材料初始分解温度高达535℃,TG10%为560℃,说明其热学稳定性优异。     

热压工艺对间位芳纶复合纸微结构与性能的影响

热压工艺是提高湿法成形芳纶纸基材料性能的重要环节。本实验采用SEM观察了间位芳纶复合纸表面及横截面在热压过程中的微观结构变化规律,并借助图像分析技术,分析了间位芳纶复合纸纸张孔隙结构的变化,结合间位芳纶复合纸力学性能,优化了间位芳纶复合纸的热压工艺,当热压温度为130℃时,间位芳纶复合纸的紧度、抗张强度、伸长率分别约为未经热压处理时的4、5和7倍。     

间位芳纶纸基复合材料在高温环境下力学性能研究

本研究分析了浸渍酚醛树脂对芳纶纸力学性能的影响,研究了间位芳纶纸及格壁材料在25~280 ℃范围内7个不同温度点下的力学性能,并通过格壁材料力学性能参数,预测间位芳纶纸蜂窝芯材的高温力学性能。结果表明,在常温下,酚醛树脂引入后,格壁材料拉伸模量和强度相较于间位芳纶纸分别高出1.2和1.4倍。间位芳纶纸及格壁材料均表现出优异的耐高温性能,在225 ℃时,相较于常温,间位芳纶纸拉伸强度与模量保持率分别为62.7%和77.1%,格壁材料拉伸强度与模量保持率分别为62.0%和69.0%;在280 ℃时,间位芳纶纸及格壁材料拉伸强度保持率仍有44.1%。高温下间位芳纶纸及格壁材料拉伸断口处纤维拔出较少,多为纤维断裂破坏模式。本研究提出用纸张关键性能参数预测间位芳纶纸蜂窝芯材在高温环境下力学性能,预测值与实测值数据吻合较好;常温下,间位芳纶纸蜂窝芯材异面稳定压缩模量实测值与理论值偏差7.7%,与仿真值偏差1.8%;在175 ℃时,间位芳纶纸蜂窝芯材理论模型W向剪切模量实测值与理论值、仿真值偏差分别为12.5%和3.9%。     

间位芳纶纤维配比对泡沫成形体系中泡沫性质及纸张性能的影响

采用泡沫成形方法抄造间位芳纶纸,研究了泡沫成形体系下芳纶沉析纤维与短切纤维配比对泡沫性质及纸张性能的影响。结果表明,与水相成形方法相比,采用泡沫成形方法可使压榨后纸幅干度提高3个百分点。提高短切纤维含量,有利于提高湿纸幅干度、体系的起泡性能和泡沫稳定性。与水相成形相比,采用泡沫成形方法有利于分散长纤维,同时提高成形浓度。当达到相同的匀度指数时,采用泡沫成形方法可使抄纸成形浓度提高8倍;当成形浓度为0.4%时,泡沫成形制备的芳纶纸抗张指数与水相成形相比可提高35.4%,且击穿强度基本不受影响;因此,泡沫成形方法对于提高芳纶纸成形浓度、节约干燥能耗、改善纸张性能方面具有突出优势。     

沉析纤维的性能与应用

文章介绍了沉析纤维的制备、性能及其研究进展,并探讨了沉析纤维形成过程中聚合物溶液性质、剪切速率和凝固浴性质对沉析纤维形貌、尺寸等的影响。沉析纤维为厚度几微米、长度几十微米到数毫米不等薄膜状纤维材料,具有良好的抱合及热粘合性能,在复合材料以及生物医用材料方面拥有广阔的应用前景。     

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。     

PET沉析浆粕形态及性能研究

以在不同剪切速率下自制的5种PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)沉析浆粕为原料,对其进行光学显微镜观察、比表面积测试及筛分分析,并对这5种浆粕的抄造性能进行了研究。结果表明,PET沉析浆粕的组分主要分布在16~30目之间,R16与R30组分比例之和随剪切速率的提高分别为90.7%、90%、84.8%、80.6%和65.6%,主要长度为0.596~1.192 mm,细小纤维(P200)比例随剪切速率的提高分别为1.9%、2.7%、3.4%、10.4%、25%,沉析浆粕的比表面积也随之增大。当PET沉析浆粕∶PET短切纤维=50∶50时,纸张的抗张指数和耐破指数最大,当PET沉析浆粕∶PET短切纤维=30∶70时,纸张的撕裂指数最大。     

碳纤维长度对三层梯度孔碳纸性能的影响研究

为研究不同长度的碳纤维配抄制备的梯度孔碳纸性能,本研究选取3种长度(2、4和8 mm)的碳纤维原料,探讨不同分散剂类型和纤维长度配比对单层碳纸和三层梯度孔碳纸的匀度、电阻率、抗张强度、孔隙率和透气度的影响。结果表明,卡波姆(Carbomer)作为分散剂得到的碳纤维分散效果最佳,分散稳定性指数为4.04。匀度指数在10～13之间的单层碳纸性能较好,其电阻率为90 mΩ·cm,抗张强度为0.250 kN/m,孔隙率为92%,透气度为1 200 L/(m2·s)。与单层碳纸相比,三层梯度孔碳纸的抗张强度(0.410 kN/m)和透气度(1 230 L/(m²·s))有所增加,且碳纤维长度配比对三层梯度孔碳纸的孔隙形貌影响显著;长度4和8 mm的碳纤维配抄制备的三层梯度孔碳纸的性能优于其他2组(2和4 mm配抄及2和8 mm配抄),其电阻率低至19.53 mΩ·cm,孔隙率为92%。     

纸的断裂韧性及其与纤维长度的关系

介绍了用断裂基功的概念测定纸张断裂韧性的新方法。并用此法研究了纤维长度对断裂韧性的影响，表明纸的断裂韧性与纤维长度几乎成直线关系；断裂韧性对纤维长度的依赖性比撕裂和抗张强度大。     

纤维的性质对纸张性能的影响

综述了纤维的长度、粗度和强度对纸张性能的影响 ,着重讨论了对纸张强度性质的影响