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作者：

王红红

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摘要：

芳纶纤维作为一种高性能纤维材料,在许多产业及军事领域已得到广泛应用.国产芳纶III纤维是在聚对苯二甲酰对苯二胺的大分子链上引入第三单元体而合成的一种新型改进芳纶纤维品种.本文通过一系列分析测试手段对此种新型芳纶III纤维的主要性能进行了研究,从而获得其主要性能指标参数;并且将国产芳纶III纤维的这些性能与国产芳纶1414纤维,进口Twaron纤维和国产芳纶1313纤维作对比分析,以得到其所具有的性能优势,同时提出了其所存在的结构缺陷,为今后的研究开发提供参考.研究结果表明:(1)国产芳纶III纤维的聚集态结构具有非常好的取向,取向度高于其余三种芳纶纤维,但其结晶度较低,晶区不够完善,存在仲晶;芳纶III纤维的红外光谱图显示,其大分子链中存在苯并咪唑环.(2)国产芳纶III纤维是一种非常理想的高强高模纤维材料,其强度接近于对位芳纶纤维的1.5倍,模量也高于其余三种芳纶纤维.在高温高浓度的强酸处理下,其大分子结构中的酰胺键会出现水解现象,但仍表现出较好的耐酸性;在高温碱处理下,国产芳纶III纤维表现出了极好的耐碱腐蚀性能.由此可见,其将非常适用于今后的高温过滤材料.(3)国产芳纶III纤维的表面存在不均匀的浅沟槽,比两种对位芳纶纤维表面粗糙,其表面浸润性较差,但却优于其余三种芳纶纤维.通过等离子体对芳纶III纤维的表面进行改性,可使其表面接触角由55.8?降至41.5?,纤维的浸润性能得到改善,从而提高国产芳纶III纤维增强复合材料中纤维与基体的粘结强度.(4)国产芳纶III纤维的热稳定性很好,其初始分解温度为465℃左右.在DSC曲线中显示,当温度上升到531℃左右时其产生裂解,当加热至900℃时,纤维炭化而基本不熔融,并且质量残余量仍有58%,失重率在本课题研究所用的四种芳纶纤维中最小.本课题对国产芳纶III纤维的研究是建立在目前芳纶纤维应用中所涉及的主要性能方面之上,为今后国产芳纶III纤维的进一步开发利用提供参考.

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关键词：

国产芳纶Ⅲ纤维 大分子结构 纤维表面接触角 断裂强度 热学性能

被引量：

10

年份：

2015