芳纶的老化性能

介绍了芳纶的类型及国产杂环芳纶——STARAMID F-3的品种及规格,并以4种典型的芳纶——Kevlar49、STARAMID F-368、APMOC和PABI为代表,研究了结构对纤维结晶性能及力学性能的影响,重点研究了Kevlar49、STARAMID F-368、APMOC的热氧老化、湿热老化及日光老化性能,并详细探讨了影响老化性能的因素。     

芳纶纤维湿热老化的试验研究与量子化学模拟

芳纶纤维因其优异的性能在众多领域特别是高性能复合材料领域得到了广泛的应用。为了深入了解芳纶纤维在湿热老化过程中的变化,采用人工加速湿热老化试验的方法,通过红外光谱、X射线衍射光谱和扫描电子显微镜等表征手段,研究了芳纶纤维在湿热老化过程中的化学结构变化,并利用分子动力模拟从理论层面分析。结果表明:在湿热老化过程中,芳纶纤维分子结构并未发生化学变化,但聚集态结构随湿热老化时间延长趋向无序,结晶峰半峰宽由1.45°变为7.63°。     

芳纶Ⅲ与芳纶Ⅱ防弹性能研究

选用两种不同型号芳纶,通过单向复合工艺分别制造成靶板。以NIJⅢA标准通过弹道试验,测试出两种靶板的弹坑凹陷深度与子弹穿透层数差异,并进一步通过测试两种芳纶SEA值比较其防弹性能差别,结果表明,芳纶Ⅲ抗弹性能比芳纶Ⅱ提高近30%。最后讨论了纤维力学性能对其防弹性能的影响,指出更高的拉伸强度和断裂伸长率是芳纶Ⅲ抗弹性能更优的主要原因,并预测芳纶Ⅲ的抗弹性能还有进一步提升的空间。     

塑化拉伸对芳纶Ⅲ结构性能的影响

芳纶Ⅲ主要采用湿法纺丝,在纺丝成形过程中须经过凝固浴,常采用一凝和二凝凝固成形,其中二凝塑化拉伸比对芳纶Ⅲ的结构及性能有显著影响。对二凝拉伸比进行了系列试验,通过X射线衍射、声速取向度、干纱及浸胶丝力学性能对比分析了凝固浴拉伸对芳纶Ⅲ结构与性能的影响。     

杂环芳纶毛丝成因研究

纤维毛丝一方面影响其织造性能,另一方面导致机织物缺陷增多.通过研究芳纶Ⅲ的原材料单体纯度、聚合液过滤器精度、聚合液脱泡时间、纤维凝固浴温度、纺丝导辊粗糙度对纤维毛丝的影响,得到结论:原材料杂质对芳纶Ⅲ毛丝影响显著;聚合液过滤精度越高,纤维毛丝越少;聚合液脱泡时间延长有利于提高纤维毛丝合格率;凝固浴温度太高,对纤维毛丝具...     

湿热处理对氨纶结构以及性能的影响

使用恒温恒湿老化试验箱,研究了高温高湿环境下氨纶力学性能及微观结构的变化。通过傅里叶变换红外光谱、热力学分析仪、扫描电子显微镜及力学性能分析探究了氨纶湿热老化规律及机制,结果表明:在一定牵伸条件下,随湿度增加,氨纶丝内部氢键化程度变弱且湿度变化对氨纶的影响主要发生在硬链段区域;在高温环境下,氨纶的拉伸强力和拉伸伸长率比在低温环境下的低,而300%拉伸应力比在低温环境下的高,说明氨纶湿热老化本质是湿度对氨纶内部氢键化程度及水解的协同作用,而温度起到加速老化的作用。     

热空气老化对芳纶/橡胶复合体系粘合性的影响研究

研究了热空气老化对芳纶／橡胶复合体系粘合性的影响，通过对H抽出力一位移曲线特征值分析考察，发现芳纶经一定条件的空气等离子体处理再结合浸胶处理，与橡胶形成的粘合体系有较好的耐热空气老化能力和抵抗粘合破坏的能力，综合性能良好。     

炭黑对三元乙丙橡胶耐湿热老化和热空气老化性能的影响

研究了半补强(SRF)、高耐磨(HAF)、快压出(FEF)、喷雾(SCB)和导电炭黑(CCB)等5种炭黑对三元乙丙橡胶(EPDM)的补强作用、耐湿热老化性能和耐热空气老化性能的影响。结果表明,在加入炭黑后,随着炭黑粒径减小,炭黑对EPDM的补强效果得到提高。其中小粒径的CCB和HAF能使EPDM硬度和拉伸强度上升幅度较大,同时拉断伸长率降低。而它们良好的补强效果能在EPDM的老化过程中起到显著的稳定作用。EPDM/CCB和EPDM/HAF硫化胶的物理机械性能,均在湿热老化(40℃/93%相对湿度)和热空气老化(120℃)中表现稳定。     

HTPB推进剂湿热加速老化实验研究

对HTPB推进剂进行了不同湿热条件下的加速老化实验,并测量了不同老化时间推进剂的失重百分数、力学性能以及恢复吸湿后力学性能的恢复情况,描述了湿热老化实验过程中的实验现象,结合温度和湿度对推进剂作用机理,对实验现象、力学性能的变化和恢复情况进行了分析。结果表明：HTPB推进剂在湿热老化过程中发生了组分分解、降解和迁移,同时产生“晶析”现象;湿热老化过程可以分为三个阶段,其中第一阶段为吸湿占主导的阶段,第三阶段为氧化交联占主导的阶段,第二阶段与湿热老化的应力水平有关,温度≥60℃、湿度≥75%RH条件下为高聚物断链稍占优势的阶段,60℃/65%RH条件下为氧化交联稍占优势的阶段;不同湿热老化条件对HTPB推进剂失重的影响机理不同,85%RH湿度条件下以吸湿占主导作用,≤75%RH湿度条件下吸湿、组分的分解和迁移随老化时间分阶段起作用,温度对化学变化起加速作用;物理老化引起的力学性能几乎可以完全恢复,由化学老化引起的性能退化无法恢复。     

芳香族聚酰胺纤维增强丁腈橡胶垫片材料

研究了纤维含量、粘合处理方法、混炼胶薄通知出片因素对芳香族聚酰胺短纤维增强ＮＢＲ性能的影响。结果表明,芳香族聚酰胺短纤维的加入明显的ＮＢＲ的拉伸强度、撕裂强度和溶胀性能。密封性能测试结果表明,该材料可以代替石棉增强ＮＢＲ制作垫片,产品性能符合ＧＢ５３９－８３指标。     

芳纶纤维增强丁腈橡胶的摩擦性能

研究了芳纶纤维增强丁腈橡胶(NBR)复合材料的物理机械性能和摩擦性能,并用扫描电子显微镜分析了芳纶纤维增强NBR复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,芳纶的加入提高了NBR的拉伸强度;随着芳纶用量的增大,复合材料的扯断伸长率降低;芳纶的加入降低了NBR的摩擦系数和磨损率;当芳纶用量为20份时,复合材料的综合性能最佳。加入芳纶对NBR摩擦磨损形式的改变是NBR摩擦性能提高的重要原因。     

芳纶纤维在轮胎工业中的应用

笔者主要介绍了芳纶纤维(包括长纤维和短纤维)的性能及其在轮胎工业的应用，同时简要叙述了芳纶纤维的分类和发展历史。     

我国芳纶产业发展现状

由于芳纶(芳香族聚酰胺)纤维具有优异的化学稳定性、热稳定性及高强、高模等特性,因此,作为高性能的特种纤维,已广泛应用于众多领域,得到了世界各国的广泛关注。本文主要综述了我国芳纶纤维产业的发展现状及其发展前景。     

我国芳纶纤维的发展概况

介绍了芳纶纤维的种类、性能、应用以及发展概况,分析了我国芳纶纤维的供需现状及发展前景。2009年我国芳纶纤维的生产能力达到7600t/a,净进口量2125t,国内产量仍不能满足市场需求。目前,我国芳纶产业在技术、生产效率、生产能力、设备、应用等方面与国外还有一定差距,因此我国芳纶产业化的发展是非常必要和紧迫的。     

丁腈基聚氨酯/芳纶浆粕纤维复合材料的结构与性能

以端羟基聚丁二烯-丙烯腈、甲苯二异氰酸酯、扩链剂2,4/2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯为原料,芳纶浆粕纤维为填料制备丁腈基聚氨酯(PBA-PU)/芳纶浆粕纤维复合材料,并对其结构和性能进行了研究。结果表明,扫描电子显微镜显示芳纶浆粕纤维与PBA-PU基体结合得很好。随着芳纶浆粕纤维用量的增加,拉伸强度和撕裂强度先增大后降低,当其质量为0.5份左右(以预聚体为100份计)时,复合材料力学性能最佳;芳纶浆粕纤维的加入使PBA-PU复合材料的耐热性明显提高,而玻璃化转变温度下降,损耗因子降低。     

芳纶以及连续玄武岩纤维和玻璃纤维的耐酸性研究

测试和分析了芳纶、连续玄武岩纤维和玻璃纤维分别在65、80和95℃下浓度为2 mol/L的盐酸溶液中经不同时间的腐蚀后其力学性能以及质量的变化情况。结果表明,芳纶(芳酰胺纤维)的耐酸性能最优,其断裂强力和断裂伸长率的保持率最大;连续玄武岩纤维其次,玻璃纤维最差。因此芳纶比连续玄武岩纤维和玻璃纤维更适合用于酸性环境中,连续玄武岩纤维和玻璃纤维应尽量避免酸液对其的作用。     

芳纶的制备 微观结构与测试方法

介绍芳纶的制备工艺 (包括一步法和两步法工艺及芳纶浆粕型纤维的制备 ) ,并对聚对苯二甲酰对苯二胺 (PPTA )纤维的几种主要微观结构形态 ,包括皮芯层有序微区结构模型、轴向排列褶裥层模型和片晶柱状原纤结构模型 ,进行了较详尽的论述。应用碳纤维的结构形成原因推测了芳纶结构也应存在多样性 ,讨论可能影响其结构的因素。对用于芳纶微观结构分析的表面力显微镜和介电学谱技术进行了简介。     

芳纶标准回潮率测试方法的改进

针对现有GB/T 6503—2008测试纤维回潮率的缺陷,提出测试芳纶标准回潮率的改进方法:采用烘箱法先将纤维试样在烘箱中烘至恒重,然后将烘至恒重的试样在标准大气条件下调湿至平衡状态,最后将调湿平衡的试样在烘箱中烘至恒重,测试芳纶的标准回潮率。结果表明:该方法中起初的预烘干处理消除了芳纶表面的油剂等对测试有干扰的因素,测得的标准回潮率更准确,标准回潮率的相对标准偏差为0.64%,方法的重复性好。