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%。     

紫外光辐照对聚甲醛纤维结构与性能的影响

将聚甲醛(POM)纤维经不同时间的紫外光辐照处理;通过红外光谱分析、热失重分析、扫描电镜、X射线衍射分析,研究了紫外光辐射对POM纤维的结构与性能的影响。结果表明:经紫外光辐照后POM纤维发生氧化和热的双重作用,热稳定性降低,未经处理的POM纤维发生一级降解,辐照10 min的POM纤维发生二级降解,15 min后POM纤维出现三级降解过程;随着辐照时间的增加,最大热失重温度有所降低,紫外光辐照处理使POM纤维结晶度下降,晶粒尺寸增大;随着紫外光辐照时间的延长,纤维表面逐渐变得粗糙,出现了发生塌陷脱落等形变;经不同时间紫外光辐照后POM单纤维失重率增大,断裂强力迅速下降。     

喷丝头拉伸对聚甲醛纤维结构与性能的影响

采用自主开发的聚甲醛(POM)熔融纺丝设备,在其他纺丝工艺不变的条件下,改变喷丝头拉伸倍数,制备POM纤维;研究了喷丝头拉伸倍数对POM初生纤维的取向度、后拉伸性能以及POM纤维力学性能的影响。结果表明:随着喷丝头拉伸倍数的增大,POM初生纤维的取向度呈现先上升后下降的趋势,而初生纤维的直径呈逐渐减小的趋势;喷丝头拉伸倍数为90时,整体工艺状况最佳,POM初生纤维的最大拉伸倍数达7.1,制备的POM纤维断裂强度为6.35 cN/dtex,断裂伸长率为13.5%。     

聚甲醛纤维的耐老化性能研究

采用熔融纺丝制备聚甲醛(POM)纤维,研究了POM纤维在热烘箱、紫外老化箱中进行热氧老化和紫外老化,采用单纤维强力仪、扫描电子显微镜对老化过程中纤维的力学性能、表面结构形貌进行了分析。结果表明:在热氧老化过程中,前4 d纤维拉伸强度下降速度最快,从1 050 MPa下降到649 MPa;在紫外老化过程中,老化2~7 d时,纤维拉伸强度下降最快,从958 MPa下降到414.9 MPa;随着老化时间的增加,POM纤维的拉伸强度逐渐降低,但下降趋势变缓;在老化初期,纤维表面形成沿纤维轴向的微裂纹,并随着老化时间的延长,微裂纹逐渐变大,且出现垂直于纤维轴向的裂纹,严重破坏了POM纤维的结构与性能。     

汽油和乙醇对聚甲醛纤维结构和性能的影响

将聚甲醛(POM)纤维于室温下,在汽油和乙醇中浸泡一定时间,借助万能材料试验机、热失重分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪、白度计,研究了汽油和乙醇浸泡对POM纤维的结构与性能的影响。结果表明:POM纤维分别经汽油和乙醇浸泡147 d后,其表面光滑,未出现明显的腐蚀现象,色差较小;经汽油和乙醇浸泡的POM纤维的断裂强度和断裂伸长率均随浸泡时间的延长呈下降趋势,分别经汽油和乙醇浸泡147 d后的POM纤维的断裂强度保持率分别为90.74%和91.67%,断裂伸长保持率分别为83%和84%;汽油浸泡不影响POM纤维的热稳定性,乙醇浸泡使POM纤维的热稳定性略有降低;汽油和乙醇浸泡均未对POM纤维的晶体结构造成影响。     

抗紫外老化高强聚酯纤维的制备与性能研究

针对制备抗紫外老化高强聚酯纤维对添加剂分散性和聚酯相对分子质量的要求,选用双苯并噁唑二苯乙烯(OB-1)作为紫外吸收剂,采用原位聚合和固相增黏法制备了抗紫外老化增黏聚酯,再通过低速纺丝、多倍拉伸的方法纺制了抗紫外老化高强聚酯纤维。结果表明:OB-1不影响聚酯的聚合和增黏过程,随着OB-1的加入,聚酯熔体非牛顿指数降低;添加OB-1质量分数0~0.05%,所得抗紫外老化增黏聚酯切片的特性黏数大于0.85 dL/g,抗紫外老化高强聚酯纤维断裂强度大于6.8 cN/dtex,达到了产业用高强聚酯纤维的要求;经过300 h人工氙灯加速老化,添加OB-1质量分数0.05%的聚酯纤维强度保持率达到96%,抗紫外老化效果好。     

紫外老化对聚甲基丙烯酸甲酯结构和性能的影响

通过人工加速老化试验,研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在不同紫外辐照条件下的性能变化规律。利用力学试验、凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征技术,分析了紫外老化对PMMA力学性能、分子结构、分子量及分子量分布的影响。结果表明,随着紫外老化的环境温度提高、老化时间延长,样品的拉伸强度、冲击强度均呈现下降趋势。样品在环境温度100℃条件下,老化280 min后,冲击强度下降最明显。老化后,红外光谱的羰基吸收带加宽,并且在1615 cm^-1处和1640 cm^-1处出现了包含不饱和键和羰基生色团的新吸收峰,样品的分子量微分分布宽度变宽,分子量移向低分子端的趋势明显,分子量多分散性增加。     

日光老化及海水老化对PPTA纤维结构及性能的影响

通过日光老化、海水老化及日光/海水复合老化实验,研究了不同老化方式及老化时间对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维表面形貌、化学结构、结晶结构及力学性能的影响。结果表明：随日光老化时间延长,PPTA纤维表面逐渐劣化,分子链中酰胺键发生断裂,结晶度和晶粒尺寸下降,结晶结构被破坏,力学性能呈现先慢后快的下降趋势,日光老化35 d后PPTA纤维的断裂强度和断裂伸长率保留率分别为73.7%和69.2%;海水老化35 d后PPTA纤维表面产生深度较浅的纵向沟壑,大部分集中在纤维皮层;复合老化35 d后PPTA纤维表面纵向沟壑较日光老化35 d时更深,逐渐向PPTA纤维芯层深入;海水老化35 d后纤维的断裂强度和断裂伸长率保留率分别为63.0%和72.4%,日光/海水复合老化35 d后纤维断裂强度和断裂伸长率保留率分别为58.7%和65.9%。     

共混纺丝法制备抗紫外老化高强PET纤维的性能研究

选用UV-1577作为抗紫外老化剂,与特性黏数为0.98 d L/g的高黏聚酯(PET)切片共混,采用共混添加的方法得到抗紫外老化PET功能母粒,再与高黏PET切片进行共混纺丝,通过低速纺丝、多倍拉伸制备了抗紫外老化高强PET纤维。结果表明:UV-1577对高黏PET的共混和纺丝过程不会造成影响,随着UV-1577的加入,高黏PET非牛顿指数降低;当UV-1577质量分数为5.0%时,共混体系熔融温度从248℃上升到252℃,终止结晶温度从178℃上升到200℃;经过300 h人工氙灯加速老化,添加UV-1577改性高强PET纤维的端羧基指数变化程度明显下降,具有良好的抗紫外老化性能,其中UV-1577质量分数5.0%的高强PET纤维强度保持率达到95.6%。     

紫外老化对芳纶／环氧复合材料性能和结构的影响

通过紫外老化试验（温度（40±5）℃,湿度40％）,研究了芳纶、环氧及其复合材料的力学性能、玻璃化转变温度、失重随老化时间的变化,并用红外光谱分析了芳纶的结构变化。结果表明：经紫外老化后,芳纶／环氧的拉伸强度、失重率有明显的变化,芳纶结构和复合材料的玻璃化转变温度无明显的变化。     

聚甲醛纤维制备工艺及其性能的研究

以聚甲醛(POM)切片为原料,在200～210℃进行熔融纺丝制得POM长丝。利用DSC、Olympus偏光显微镜、单纱电子强力仪测定了POM纤维结晶度、熔点、取向度和纤维的机械性能;研究了后处理对POM纤维性能的影响以及拉伸对POM纤维耐酸碱性能的影响。结果表明:(1)POM纤维耐碱性良好,拉伸可以提高POM纤维结晶度、取向度、断裂强度以及耐酸性,但是使断裂伸长率减小;最佳拉伸温度在110℃左右,拉伸倍率在6～8之间。(2)热定形温度对POM纤维结晶度和熔点影响不大,延长热定形时间使POM结晶度、熔点降低;最佳热定形条件为在140℃下热定形4min。(3)经过拉伸热定形后的POM纤维的最大断裂强度和断裂伸长率分别为7.41cN/dtex和19.2%。     

聚甲醛纤维的一步法制备及其性能研究

采用自制的熔融纺丝一体化设备,使用不同熔融指数的聚甲醛的共混料为原料,通过DSC、TGA等测试以及纺丝工艺过程的分析,得出了最佳的原料配比和熔融纺丝工艺。研究了牵伸倍数对聚甲醛纤维拉伸强度的影响,结果表明:在10倍牵伸下,可以制备出拉伸强度为6.2 cN/dtex的聚甲醛纤维。     

废旧聚甲醛/改性竹纤维复合材料的力学性能研究

采用碱(NaOH)、硅烷偶联剂(KH560)、异氰酸酯(IPDI)等不同处理方法对废旧聚甲醛/竹纤维（POM/BF）复合材料的界面进行调控,研究了竹纤维改性方法和竹纤维含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,NaOH+IPDI和NaOH+KH560能够实现对复合材料界面的调控,利用NaOH+2 %IPDI对BF进行处理后,POM/BF复合材料［BF为20 %（质量分数,下同）］的弯曲强度增加了13.38 %,拉伸强度为50.36 MPa;利用NaOH+5 %KH560对BF进行调控处理后,POM/BF复合材料的弯曲强度增加了12.61 %,拉伸强度为46.87 MPa;NaOH+2 %IPDI对BF的处理具有更好的效果,BF含量为20 %时复合材料的力学性能最佳。     

紫外老化对UP/GF层合板性能的影响

对玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂(UP/GF)基层合板进行了人工紫外加速老化试验,分析了试样紫外老化前后的巴氏硬度、质量保持率以及拉伸、弯曲性能的演变规律。结果表明,随紫外老化时间的增加,试样的巴氏硬度呈先上升后下降的趋势;紫外老化最初的168 h内,质量损失率占整体质量损失的近50%,之后保持在一个相对平稳的状态;其拉伸强度和弯曲强度在紫外老化前期有所上升,在紫外老化168 h开始下降;从傅立叶变换红外光谱图中可以看出,试样中没有新的物质产生,只是化学结构发生了变化;紫外老化后,UP含量明显减少,在拉伸断裂过程中,有明显的玻璃纤维从UP树脂中拔出而留下凹槽空洞。     

聚甲醛纤维增强砂浆的力学性能和干燥收缩试验研究

本文研究了不同长度聚甲醛(POM)纤维单掺和混掺对砂浆流动度、抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及干燥收缩的影响,并通过扫描电镜观测了其微观结构。研究发现,砂浆流动度随POM纤维长度和掺量增大而下降,混掺纤维比单掺对砂浆流动度的影响更小。POM纤维能有效提高砂浆的抗折强度,但掺量超过0.6%(体积分数,下同)时增强效果减弱,与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维对试样28 d抗折强度提升最高,为14.67%,抗压强度随纤维掺量增加而降低。12 mm纤维比6 mm及混掺对试样弯曲韧性提升更明显,最大提高49.43%。纤维的掺入可显著降低试样的干燥收缩率,且随纤维掺量增加,试样90 d干燥收缩率先减小后增大。与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维试样90 d干燥收缩率下降最多,为27.39%。混掺POM纤维在掺量0.6%以上时仍可显著提升砂浆的抗折强度并减小干燥收缩率。     

高性能聚甲醛纤维的研究进展与应用

介绍了聚甲醛纤维的研究进展,重点阐述了国外制备聚甲醛纤维的研究历程以及聚甲醛纤维的性能、用途,以期对我国聚甲醛纤维业的发展有所借鉴。     

加速紫外老化对聚乙烯薄膜力学性能的影响

介绍了聚乙烯(PE)薄膜老化机理,并对PE薄膜进行了人工加速紫外光老化试验。分析了老化时间对PE薄膜力学性能的影响。结果表明:紫外光的照射使PE的化学键发生交联和断裂反应,其中断裂反应占主导,使聚合物分子量减小,物理性能下降;PE薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量随老化时间的延长而降低;PE薄膜抵抗破坏的能力在老化60 h以上会急剧下降,而此时弹性模量的变化趋势变得平缓,断裂伸长率与老化时间近似成线性关系递减。     

不同应变率下聚甲醛纤维机场道面混凝土弯曲性能研究

机场道面混凝土结构在不同性质荷载作用下的力学行为受应变率的影响较大。为研究应变率对聚甲醛纤维机场道面混凝土(PFAPC)弯曲性能的影响,通过四点弯曲试验,分析不同应变率(10^-5～10^-1 s^-1)下PFAPC抗弯挠度、弯曲模量、弯曲强度及韧性指数的变化规律,并观察断口纤维的微观形貌,总结不同应变率下的纤维失效模式。结果表明：PFAPC的弯曲峰值强度、极限抗弯挠度及弯曲模量随应变率的增加呈上升趋势;与峰值强度相比,应变率对PFAPC残余强度影响较小,但随应变率增大总体呈上升趋势;与极限抗弯挠度相比,峰值挠度随应变率的增加波动上升;聚甲醛纤维在各应变率作用下主要为拔出破坏模式;PFAPC在车辆及飞机冲击作用下能吸收较大能量,呈现出一定的延性破坏特征,具有良好的弯曲韧性。