聚丙烯腈分子量及纺丝溶液流变性研究

分别用高温凝胶渗透色谱PL-GPC220和安东帕MCR302型高级旋转流变仪测定聚丙烯腈(PAN)的分子量及纺丝溶液的流动曲线,讨论纺丝液流变性能的影响因素。结果表明,PAN的分子量随着引发剂浓度的增加而减小,分子量分布逐渐变窄。60℃下,聚丙烯腈/二甲基亚砜纺丝液属于"剪切变稀"的非牛顿型流体,温度升高,流动曲线lgηa~lgγ整体下移、非牛顿指数n增大、结构粘度指数Δη减小;增大剪切速率,粘流活化能Eη减小;增大分子量,非牛顿指数n减小、结构粘度指数Δη增大。     

PLA/磷酸三钙复合材料的力学性能和流变性能研究

采用共混的方法制备了聚乳酸/磷酸三钙(PLA/TCP)复合材料,研究了TCP用量对PLA/TCP复合材料力学性能和流变性能的影响。结果表明:随着TCP用量的增加,PLA/TCP复合材料的断裂强度和断裂伸长率均先增加后减小;PLA/TCP复合材料的表观黏度(η_a)随着剪切速率的增加和温度的升高逐渐减小,η_a随着TCP用量的增加先增大后减小;共混体系的非牛顿指数(n)随着温度的升高而升高,n随着TCP用量的增加先增大后减小;复合材料熔体的黏流活化能(ΔE_η)随剪切速率的增加而降低,ΔE_η随着TCP用量的增加而先减小后增大。     

GL/ChCl-GL复配增塑PVA体系的流变行为研究

在聚乙烯醇(PVA)树脂中加入不同含量的甘油/氯化胆碱-甘油(GL/ChCl-GL)复配增塑剂,制备系列GL/ChCl-GL增塑PVA树脂;采用RH2000毛细管流变仪研究了增塑PVA树脂在不同温度和不同剪切速率(■)下的流变行为。结果表明:在■为0～3 000 s~(-1)时,GL/ChCl-GL增塑PVA体系的表观黏度随■的增加而下降,该体系为假塑性流体;随着GL/ChCl-GL含量、温度及■的增加, GL/ChCl-GL增塑PVA体系的非牛顿指数(n)增加,而结构黏度指数(△η)和黏流活化能(E_η)随之降低;当温度为熔点以上25～35℃、■为1 000～2 500 s~(-1)、GL/ChCl-GL质量分数为40%～50%时, GL/ChCl-GL增塑PVA体系的△η和E_η均较小,而n则较高,有利于提高增塑PVA树脂熔融纺丝的稳定性。     

纤维素性质对纤维素溶液可纺性以及纤维性能的影响?

采用热台偏光显微镜跟踪观察了不同纤维素浆粕在N-甲基吗啉-N-氧化物一水合物(NMMO·H_2O)中的溶解过程,并利用哈克旋转流变仪分析了其溶液的流变性能。研究结果发现:纤维素的聚合度越高,温度对纤维素的溶解过程影响越大;相同纤维素浓度下,随着纤维素的聚合度的增加,溶液的结构粘度指数(△_η)、粘流活化能(E_η)以及弹性增大,即溶液可纺性下降,粘度对温度更加敏感。在此基础上,进一步探讨了纤维素性质对纤维性能的影响,结果表明Lyocell纤维的力学性能随纤维素聚合度以及纺丝液浓度的提高而提高,可纺浓度随聚合度的提高而下降。     

添加填料的腈纶纺丝溶液流变性能的研究

采用自制的毛细管流变仪 ,对添加填料的硫氰酸钠法腈纶纺丝溶液的流变性能进行了全面的研究 ,结果表明 :随着纺丝溶液中填料含量的增加 ,样品的校正表观粘度 (η校 )、孔口胀大比 (B )、粘流活化能 (Eη)和孔口胀大活化能 (EB)都不断减小 ,而非牛顿指数 (n )则不断增大     

纤维级高密度聚乙烯流变性能的研究

采用RH2000毛细管流变仪,考察了6种不同相对分子质量(M_w)及其分布指数(MWD)的纤维级高密度聚乙烯(HDPE)的流变性能。结果表明:6种HDPE的非牛顿指数(n)为0.56～0.75,均小于1,其熔体为典型的非牛顿流体,MWD较大的HDPE对剪切速率(■)变化比较敏感,宜采用MWD较小的物料用于纺丝;■为8 032 s~(-1)时,HDPE的黏流活化能较小,基本保持在15 kJ/mol左右,高■下HDPE对温度的敏感程度较小,■对黏度(η_a)的调控占主导地位;随着HDPE的M_w的增大,结构黏度指数(△η)随之增大,其中4种HDPE的△η较小,分别为0.446,0.446,0.446,0.501,预示其可纺性较好,有利于皮芯复合短纤维的成形加工。     

芳香/脂肪族共聚脲纺丝溶液流变性能的研究

采用4,4'-二苯甲烷二异氰酯酯(MDI)与间苯二胺(m-PDA)及1,6-己二胺(HDA)为原料,通过溶液聚合法制备出不同HDA含量的芳香/脂肪族共聚脲(co-PUa)纺丝溶液;采用ARES流变仪研究了溶液的流变性能。结果表明:co-PUa纺丝溶液属于非牛顿流体,对于HDA含量较少的co-PUa纺丝溶液,剪切速率(6)γ)对其表观黏度(ηa)的影响较小,HDA含量越大,其ηa随6)γ的增加而下降越快;co-PUa纺丝溶液的ηa随HDA含量的增加而上升,随温度的升高而降低;co-PUa纺丝溶液中HDA含量越大,其黏流活化能下降越明显;co-PUa纺丝溶液的非牛顿指数随HDA含量的增加而降低,随温度的升高而增大。     

CaCl_2配位PA6/甲酸溶液的流变性能研究

将相对黏度(ηr)为17.3～22.7的聚酰胺6(PA6)溶于甲酸中制备干法纺丝溶液,加入CaCl2作为配位剂,研究了溶液浓度、CaCl2/PA6配位比、PA6的ηr及溶液温度等对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明:经CaCl2配位后的PA6/甲酸溶液属于假塑性流体,具有明显的非牛顿流体行为;溶液的表观黏度随PA6的ηr及溶液浓度的升高而升高,随温度升高而降低,CaCl2/PA6配位比为0.12～0.20对其影响不大;随着PA6的ηr及溶液浓度的增加,溶液的非牛顿指数减小,结构黏度指数增大;PA6的ηr约18.0,溶液中PA6质量分数控制在13%～18%,溶液可纺性较好;溶液的黏流活化能随着PA6的ηr的增加而增加。     

PLA/半水硫酸钙复合材料结晶性能和流变性能研究

采用共混法制备了聚乳酸/半水硫酸钙(PLA/CSH)复合材料,研究了CSH用量对PLA/CSH复合材料结晶性能和流变性能的影响。结果表明:CSH对PLA基体具有明显的异相成核作用,提高了PLA的熔融温度;PLA/CSH复合材料的表观黏度(η_a)随着剪切速率和温度的提高逐渐降低,随着CSH用量的增加先提高后降低;共混体系的非牛顿指数(n)随着温度的提高而增大,随着CSH用量的增加先增大后减小;复合材料熔体的黏流活化能(ΔE_η)随着剪切速率的提高而降低,随着CSH用量的增加先降低后提高。     

竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的研究

采用HAAKE RS150L型旋转流变仪对竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能进行了研究。结果表明,竹纤维素/NMMO.H2O溶液为切力变稀流体;随着竹浆粕平均聚合度的增大,溶液的非牛顿指数n减小,而溶液表观黏度η、稠度系数K、黏流活化能Eη和结构黏度指数Δη增加;随着温度的升高,溶液的表观黏度下降,非牛顿指数增大;碱处理竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能受竹纤维素原料的聚合度、α-纤维素含量(或半纤维素含量)及杂质含量等因素的综合影响。     

聚甲醛熔体纺丝的流变性能研究

采用Rheograph2002高压毛细管流变仪测定了聚甲醛(POM)的流变性能.结果表明:在所研究的温度和剪切速率(γ)范围内,POM熔体为假塑性非牛顿流体,其表观粘度(ηa)随温度和γ的提高均降低;POM的ηa对温度的依赖关系服从Andrade公式,粘流活化能随γ的提高而降低;在220℃以下,熔融时间对POM的ηa的...     

碳纳米管对聚丙烯腈溶液流变行为的影响

将混酸处理后的多壁碳纳米管(MWNT)超声分散于含5%水的二甲基亚砜(DMSO)中,然后将其与聚丙烯腈(PAN)/DMSO(含5%水)的纺丝溶液剪切共混,制备含碳纳米管的PAN纺丝溶液。采用椎板旋转流变仪研究了PAN纺丝溶液的流变行为。结果表明,添加碳纳米管后,PAN纺丝溶液的表观粘度变大,且其对剪切速率的敏感性增强。同时,随着MWNT含量的增加,PAN纺丝溶液的非牛顿指数降低,结构粘度指数和粘流活化能增大。     

海藻酸钠的流变性及其纤维性能研究

选用黏均分子量分别为1.59×105和3.27×105的海藻酸钠(A)和海藻酸钠(B),用旋转黏度计研究了两种海藻酸钠溶液的流变性,用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)研究了海藻纤维的热性能及形态结构。结果表明:海藻酸钠溶液的流变行为具有一般非牛顿流体的基本特征;随剪切速率的增加,溶液黏度下降;温度升高,溶液黏度下降,溶液的非牛顿指数、黏流活化能、结构黏度指数(η)都发生变化;海藻酸钠B的η比海藻酸钠A的较低,可纺性较好;海藻纤维具有良好的热稳定性,其表面具有沟槽结构,较好的吸湿性。     

聚丙烯腈/凹凸棒土纺丝溶液的流变行为

将纳米凹凸棒土(AT)加入聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)纺丝溶液中,用平板流变仪研究了温度、AT含量对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明:随着AT含量的提高,纺丝溶液的表观黏度及结构黏度指数降低,非牛顿指数和粘流活化能增大。     

含TiO_2的PET的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了含二氧化钛(TiO2)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的流变性能,计算得到非牛顿指数(n)和粘流活化能(Eη)。结果表明:含TiO2的PET所能达到的最高剪切速率高于纯PET,其剪切粘度、纺丝温度及纺丝速度均高于纯PET;在280,285,290℃时,含TiO2的PET的n小于纯PET,295℃时,大于纯PET;含质量分数0.32%TiO2的PET的Eη与纯PET相当,含质量分数2.50%TiO2的PET的Eη远低于纯PET。     

羧甲基壳聚糖及其纤维的制备及表征

用氯乙酸改性处理壳聚糖(CS)制备羧甲基壳聚糖(CMCS),采用湿法纺丝法制备CMCS纤维,考察了纺丝原液浓度、醋酸水溶液体积分数、凝固时间对CMCS纤维力学性能的影响;通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射以及热失重分析对CS,CMCS及其纤维进行表征。结果表明:CMCS发生了羧甲基取代,同时CMCS结晶度降低;CMCS纤维结构中含有结合水,热分解温度为270℃;纺丝原液CMCS的质量分数为50%,醋酸水溶液的体积分数为2%、凝固时间为12 min时,CMCS纤维的断裂强度达0.644 cN/dtex。     

不同晶型TiO2消光PET的流变性能研究

分别以金红石型二氧化钛(TiO₂)粉体和锐钛矿型TiO₂粉体为消光剂,通过原位聚合制备不同TiO₂粉体含量的消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),研究了不同晶型TiO₂消光PET的流变性能。结果表明:在剪切速率()为4000~7000 s^-1,金红石型TiO₂和锐钛型TiO₂消光PET熔体的表观黏度(η_a)随的变化幅度均较小,均具有良好的纺丝稳定性;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET的非牛顿指数(n)小于锐钛型TiO₂消光PET,但随着温度升高,金红石型TiO₂消光PET的n上升幅度大,其η_a对变化更为敏感;在常规纺丝条件下,金红石型TiO₂消光PET的黏流活化能(E_η)明显小于锐钛型TiO₂消光PET,TiO₂含量较低时金红石型TiO₂消光PET的η_a对温度变化的敏感程度较小;相同温度下,金红石型TiO₂消光PET熔体的结构黏度指数(η)高于锐钛型TiO₂消光PET;在纺丝温度有波动的情况下,金红石型TiO₂消光PET可纺性好,但其纺丝工艺窗口较窄,应采用更高的纺丝温度以获得良好的纺丝效果。     

两种医用聚乳酸的流变性能研究

系统研究了两种聚乳酸（PLLA和PDLLA）在不同温度和不同剪切速率下的毛细管流变性能,结果表明：聚乳酸熔体呈现剪切变稀型现象,具有非牛顿流体的流动特征;随着温度升高,两种聚乳酸熔体的非牛顿指数增大,牛顿性略有增加;在温度和剪切速率相同的情况下,PDLLA的非牛顿指数略大于PuA;两种聚乳酸的结构粘度指数△η介于0．9～1．4,随熔体温度的增高,△η减小,纺丝加工性能得到改善。     

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。