丙烯腈系纤维

TQ 342.3 20134093纤维成形工艺条件对含纳米银复合聚丙烯腈纤维性能的影响Mikolajczyk Teresa…;Fibres & Textilesin Eastern Europe,2009,17(4),p.30(英)研究了凝固浴温度和初生纤维拉伸倍率对含纳米银添加剂的聚丙烯腈纤维多孔结构和强度特性的影响。对制得的纤维进行表征后发现,纤维的强度达     

聚烯烃纤维

20041131 聚丙烯纤维热粘合时的强力损失Chidambaram Aprna…;Book of Papers—Interna- tional Nonwovens Technical Conference,Dallas,TX, United Stataes,Sept,26-28,2000,p.19(英) 所实施的单根纤维实验用三组结构上相异的聚丙烯(PP)纤维以分析纤维结构、纤维性能和粘合条件之间的关系。在不同温度下对纤维之间形成粘合并且测定粘合强度,测定粘合前后纤维的强度。通过粘合工艺估计所引起的变化,同时粘合后的纤维与经受到同等热条件的单根纤维作强度对比,以估算出产生粘合的钢压辊热轧纤维时造成的机械损伤。在全部的纤维类型中纤维的粘合明显伴随着造成纤维强度的下降,在粘合期间纤维强度的下降主要由热所造成而不是机械损伤,低双折射率的皮层纤维在低温下形成的纤维间粘合强度具有相似的纤维强度损失。(汗兴华)     

铬酸改性超高相对分子质量聚乙烯纤维的研究

研究了铬酸对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的作用机制,用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析了铬酸改性前后UHMWPE纤维的结构变化,用单因素分析法分析铬酸处理条件对纤维拉伸强度、静摩擦因数以及与基体黏接强度的影响,从而得到铬酸改性UHMWPE纤维的较优工艺条件:处理液m(K_2Cr_2O_7)∶m(H_2O)∶m(H_2SO_4)为7∶12∶(78~82);处理温度为60~66℃;处理时间为6~10 min。     

聚苯硫醚皮芯复合纤维的性能研究

以聚苯硫醚(PPS)树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂为原料,采用复合纺丝技术,制得PPS-PET皮芯复合纤维。对纯PPS纤维和PPS-PET复合纤维分别进行了紫外线照射、热处理和耐酸碱处理,对比了两者处理后的力学性能变化,验证了复合纤维应用的可行性。试验结果表明:PPS-PET皮芯复合纤维的耐热性能略低于PPS纤维;而经过同等强度的紫外光辐照后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率是PPS纤维的2倍左右;在试验条件下经过酸、碱浸泡后,PPS-PET皮芯复合纤维的强度保持率与PPS纤维相比未表现出明显差异。性能研究结果表明:通过复合纺丝,PPS纤维的综合性能有所改善。     

聚酰亚胺纤维的制备及其结构研究

将均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中进行溶液聚合得到聚酰胺酸(PAA)溶液,并用该溶液进行干湿法纺丝得到PAA纤维,分别用化学酰亚胺化法和热酰亚胺化法得到聚酰亚胺(PI)纤维。研究了凝固浴组成和工艺条件对PAA形态结构和纤维性能的影响,以及不同酰亚胺化方法对PI纤维形态结构和性能的影响。结果表明:以甲醇为凝固浴制备的PAA初生纤维,无孔致密,最高拉伸强度和初始模量分别为2．21 cN/dtex和40．73 cN/dtex;采用化学酰亚胺化法制得的PI纤维中存在少许孔洞缺陷,其强度较低,热酰亚胺化法制得的PI纤维无孔致密,其强度和模量分别达到2．83 cN/ dtex和43．4 cN/dtex。     

丙烯腈系纤维

20042123具有抗细菌和抗真菌性的多孔聚丙烯腈纤维MikolajczykT.…;FibresandTextilesinEasternEurope,2002,10(3),p.18(英)标题纤维通过结构的径向微分来表征,其结构与理论模型一致。研究了纤维纺丝条件对纤维多孔结构、水分吸收和强度的影响。在选定确保纤维性质的条件下,PAN纤维由含生物活性剂的纺丝液纺制。在纤维上进行的抗细菌和抗真菌效果测试表明少量生物活性剂的加入会阻止细菌和真菌的生长。(李晔)     

热氧化处理时间对芳纶纤维表面聚集态结构和性能的影响

在250℃条件下以空气氧化热处理改性芳纶纤维,通过红外光谱(FTIR)、Raman光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了热氧化处理时间对芳纶纤维表面基团和聚集态结构的影响。FTIR结果表明,热处理过程中纤维表面皮层分子链重排,氢键重构,100 min的热处理时间能够使纤维表层的分子链重新排列取向完成,延长处理时间对表层结晶度影响不大。XRD研究表明芳纶纤维热处理60 min后结晶度达到最大,继续延长热处理时间纤维表层的含氧量变化并不明显。芳纶纤维在250℃条件下一定时间热处理对纤维的单丝拉伸强度影响并不明显,热处理热120 min,芳纶纤维的单丝拉伸强度为24.5 cN/dtex,与原丝相比提升了约3%。250℃热处理60 min后芳纶纤维与环氧树脂微滴间界面剪切强度增加到18.05 MPa,与原丝相比增加了11.9%。     

聚苯硫醚砜纤维和聚芳砜纤维的制备及其性能研究

以2.0 dtex、51mm的聚苯硫醚(PPS)纤维为原料,以双氧水为氧化剂、冰乙酸为催化剂,对PPS纤维进行氧化改性处理,通过改变氧化反应温度和反应时间等工艺条件,制备聚苯硫醚砜(PPSO)纤维和聚芳砜(PASO)纤维,并对改性纤维的结构形貌及性能进行表征。结果表明:在双氧水:蒸馏水:冰乙酸质量比为50:25:25、氧化反应时间为5 h的条件下,当氧化反应温度为25～60℃时得到PPSO纤维,当氧化反应温度升高至80℃时得到PASO纤维;氧化改性过程中,伴随着硫(S)原子流失和聚芳烃的生成,改性纤维中出现大量氧(O)元素,证明PPS纤维被成功氧化改性;氧化处理对纤维的表面形貌影响不大,但纤维力学性能降低;经硝酸溶液浸泡处理后,PPS纤维强度保持率为79.8%,而PASO纤维强度保持率提高到112.2%, PPSO纤维强度保持率高达138.1%,说明氧化改性后的PPS纤维抗氧化能力明显提高。     

超高分子质量聚酯(UHMW-PET)纤维牵伸工艺及结构性能研究(Ⅰ)

研究了超高分子质量聚酯 (UHMW PET)纤维的一级牵伸工艺条件对纤维结构性能的影响。结果表明 :在两级牵伸工艺条件下 ,采用较低的一级牵伸温度和牵伸速率 ,有利于得到结晶度较低 ,双折射、强度及牵伸倍率较高的纤维 ,从而保证能够制取高强度纤维     

改善N-PP纤维加工性能的关键因素

探索了制备高等规度聚丙烯 (N-PP)高强纤维的加工条件 ,讨论了纺丝拉伸条件及原料的熔融指数 (MI )和等规度对 N -PP纤维的结构和性能的影响 ,发现采用降低卷绕丝取向度的方法可以改善 N-PP纤维的拉伸性。结果表明 :用 MI较低的 N -PP原料 ,在适宜的纺丝温度、缓冷的条件下 ,再配以一定的拉伸倍数及紧张热定型 ,可制得强度大于 7c N/ dtex的 N-PP高强纤维。     

Development of oriented morphology and tensile properties upon superdawing of solution-spun fibers of ultra-high molecular weight poly(acrylonitrile)

The uniaxial drawing of UHMW-PAN fibers spun from a dilute solution into methanol coagulation baths at different temperatures and the resultant structure and tensile properties of the drawn products were studied. Although the initial morphology of the fibers and the deformation mode in a lower draw ratio (DR_t) range were significantly dependent on the temperatures of the coagulation bath, the tensile properties at a given DR_t, as well as the maximum achieved ones, were comparable. Both the tensile modulus and strength increased steadily with the DR_t and reached 35 and 1.8 GPa, respectively, at the highest DR_t of ∼80. These tensile properties are among the highest ever reported for PAN fibers. The achievement of such high tensile properties for extremely drawn fibers is ascribed to the conformational changes of crystalline chains from the 3/1 helix to the planar-zigzag with increasing DR_t, the improvement in the uniformity of the fiber diameter along the fiber axis, and the decrease in fiber diameter. Indeed, the tensile strength of fibers prepared from a dilute solution and having comparable moduli increased with a decrease in the fiber diameters. The reciprocal of the strength was proportional to the square root of the diameter as suggested by the Griffith theory. Extrapolation to a zero diameter yielded an ultimate tensile strength of 2.4±0.1 GPa for a fiber having a maximum achieved tensile modulus of 35±1 GPa.     

聚乙交酯纤维的结构及其降解性能

纺制了聚乙交酯(PGA)纤维,并对其进行了不同温度和时间的热处理。对处理后PGA纤维的结构进行了测试,并将其放置于恒温箱的磷酸盐缓冲液中进行两周降解处理,研究了不同热处理工艺下PGA纤维的结构及降解性能。试验结果表明:随着热处理温度的提高,PGA纤维材料的晶区取向度变化不大,结晶度逐渐增大,晶粒尺寸也相应发生变化;在试验条件下,经过恒温缓冲液两周时间的降解处理,纤维的强度保持率随热处理温度提高呈现先增大后降低的趋势,纤维的强度保持率在110℃出现最大值;同时,在热处理温度110℃时,随着热处理时间的延长,PGA纤维的强度保持率增加。     

新型碳纤维用原丝——高强高模Lyocell纤维纺丝工艺研究

采用天然高相对分子质量纤维素脱脂棉为原料 ,制备了高强高模纤维素纤维 ( L yocell纤维 ) ,并用此作为碳纤维原丝 ,成功制得了强度优于粘胶基碳纤维的 L yocell基碳纤维。考察了高相对分子质量纤维素的溶解特点 ,纺丝工艺对 L yocell纤维聚集态及性能的影响 ,比较了 L yocell纤维和粘胶原丝的表面及截面形态。实验表明 :高相对分子质量纤维素溶解的静溶胀时间和温度对其溶解有明显的影响 ;纺丝过程中 ,大的气隙长度对提高纤维的性能有利 ;随着凝固浴中 N -甲基吗啉 N -氧化物( NMMO )的浓度增加 ,纤维的强度和模量增加 ,当其在凝固浴中的质量分数达到 10 %时 ,强度模量最大 ,浓度继续增加 ,纤维的力学性能开始下降 ;拉伸比增加 ,L yocell纤维的强度模量增加 ,当拉伸比大于 3.0时 ,纤维的性能略有下降     

短切纤维增强改性磷酸盐水泥抗折性能研究

分别采用短切碳纤维和短切玻璃纤维对磷酸盐水泥进行了增强改性研究.采用羧甲基纤维素溶液做分散剂使短切纤维在水泥基体中得到了很好的分散;通过凝结时间及抗折强度测试,研究了纤维种类与掺量对磷酸盐水泥性能的影响.结果表明,短切纤维的加入对磷酸盐水泥的凝结时间影响不明显;两种短切纤维的加入都使磷酸盐水泥的抗折强度显著提高,磷酸盐...     

Strength degradation of SiC fibers with a porous ZrB2-SiC coating: Role of the coating porous structure

ZrB₂-SiC coatings with varied porous structures were deposited on SiC fiber tows using the sol-gel method and cured at 1400 ℃ in vacuum. Tensile strength of the coated SiC fibers were much lower than that of the uncoated fibers. The bimodal distribution in the Weibull plot of the coated SiC fibers demonstrated that the fracture of the coated fiber can be attributed to two types of defects: the porous structure of the coating and the fiber defects. Detailed morphology and microstructure characterization of the coating and fiber combined with strength calculation were carried out to investigate the individual contribution of the fiber defects and the porous coating layer respectively. The results revealed that apart from the fiber damage during the coating process the porous structure of the fiber coating has a non-negligible effect on the fiber strength, presumably due to a relatively strong bonding between the fiber and coating.     

热处理对国产对位芳纶AFS-920结构与性能的影响

以国产对位芳纶AFS-920为研究对象,通过热处理装置对芳纶进行增强改性。采用纤维强伸度仪、扫描电子显微镜、同步辐射广角X射线衍射等表征方法,系统地研究了热处理时间、温度、张力对芳纶性能的影响以及结构与性能之间的演变规律。结果表明:随着热处理温度的上升、张力的加大及停留时间的延长,强度和模量均有比较明显的提高然后又下降。最佳的热处理工艺为:处理温度500℃,张力0.3 c N/dtex,处理时间10 s。结构分析发现:无定形区的改善有利于提高纤维的力学性能,模量和强度提高的原因是纤维取向度及结晶度增大。     

Effect of alumina fiber content on pore structure and properties of porous ceramics

Porous Al₂O₃ ceramics with different contents of alumina fibers were prepared by gel-casting process. The effects of Al₂O₃ fiber content on pore size distribution, porosity, compressive strength, and load-displacement behavior of the ceramic materials were investigated. Initial results showed that with the increase of Al₂O₃ fiber content, the pore size and porosity of the material is increased, and the compressive strength is decreased. However, upon increasing the fiber content from 50 wt% to 67 wt%, the performance of the samples changed greatly. The compressive strength of the material increased, while the porosity remained unchanged, the pore size increased greatly, and the shape of the load displacement curve changed. It showed that when the fiber content increased from 50 wt% to 67 wt%, the loading body in the fiber-reinforced porous ceramics changed from particles to fibers.     

γ-射线辐照对聚丙烯腈纤维结构和强度的影响

采用γ-射线辐照方法对在氮气介质中的聚丙烯腈纤维进行处理，探索辐照剂量对纤维单丝拉伸强度和复合材料界面性能的影响。研究结果表明：在辐照剂量10-1000kGy范围内，随着辐照剂量的增加纤维单丝拉伸强度逐渐降低，同时辐照使得复合材料的层间剪切强度降低。进而采用原子力显微镜（AFM）对纤维表面形貌进行观察，用红外光谱（FT-IR）表征纤维表面化学结构，用X射线衍射（XRD）分析结晶状态，用差示扫描量热仪（DSC）测定纤维的耐热性能。     

芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能研究

为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和芳纶的结构特点,合成出新型热固性树脂(AFR–T)用作芳纶复合材料的基体,以未经表面处理的芳纶作增强材料,采用热压成型法制备了AFR–T/芳纶纤维复合材料,并通过测定溶度参数、接触角、线膨胀系数、层间剪切强度(ILSS)和横向拉伸强度等方法研究了复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR–T树脂浇注体与芳纶的溶度参数相近,AFR–T树脂溶液在芳纶纸表面的接触角为36.9°,小于环氧树脂(EP)溶液与芳纶纸的接触角(53.2°),说明AFR–T树脂对芳纶的浸润性优于EP;AFR–T/芳纶纤维复合材料的ILSS和横向拉伸强度为73.0 MPa和25.3 MPa,分别比EP/芳纶纤维复合材料提高了25.9%和32.5%,这表明AFR–T树脂与芳纶纤维之间的浸润性和界面粘结性能较好。     

Tensile Fracture Behavior and Strength of Surface-Modified SiTiCO Fiber SiC-Matrix Minicomposites Fabricated by the PIP Process

The effect of surface-modified SiTiCO (Tyranno®) fiber on the tensile behavior of SiC-matrix minicomposites has been examined. Standard SiTiCO fiber and two kinds of surface-modified fibers were used and the composites were fabricated by a polymer infiltration pyrolysis process. The strengths of the surface-modified-fiber-reinforced minicomposites were significantly improved compared to that of the standard fiber minicomposite. The scattering of tensile strength also decreased with the use of surface-modified fibers. The results demonstrate the achievement of SiTiCO-fiber-reinforced SiC-matrix composite by modifying the surface chemistry of the fiber.