文档介绍：东华大学
硕士学位论文
BTDA--TDI/MDI三元共聚聚酰亚胺纤维湿法纺丝的研究
姓名:邢俨鹏
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:胡祖明
2012-01-05
碧季天荸9簿劬埘Q前废宋7ǚ乃康难芯摘要疢——疢三元共聚聚酰亚胺由’,’.二苯酮四酸二酐、二异氰酸二苯甲烷酯投烨杷峒妆锦三种单体共缩聚而得。年代中期,奥地利的公司以此聚合物为原料,推出了庀宋该纤维耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射、热稳定性优良,被广泛地应用于防护材料、包装材料、耐高温过滤材料和运输工具的内部材料等领域。本文采用湿法纺丝工艺制备了/三元共聚聚酰亚胺纤维,选定谆量┩酮魑J7ǚ乃咳芗粒芯苛薆猅/簿劬埘Q前沸液的挤出胀大行为;—瓾湿纺体系凝固扩散机理作初步研究;。本文采用了自制的毛细管流变仪通过摄影法研究了三元共聚聚酰亚胺溶液的挤出胀大行为,在不同模具和挤出条件下测定了挤出胀大比D?诔ぞ比/选定范围是,浆液温度选定范围为.。烦鲅沽ξ..及不同的滤布层数,实验表明挤出胀大比,随挤出压力增大而增大,随温度上升而减小,增加长径比/和滤布层数可以有效减少挤出胀大比。湿法纺丝过程中溶剂和凝固剂的双扩散传质过程对于初生纤维的结构与性能有决定性的影响,研究凝固过程中溶剂与凝固剂双扩散的核心问题是扩散系数’的测定和计算。本文用成分分析法测定初生纤维中溶剂湍碳罤的含量,基于由第二定律求解的湿纺扩散模型,应用计算机程序计算各自的扩散系数,讨论了各凝固条件对双扩散系数和扩散系数比的影响,初步揭示了纤维凝固成纤过程的动力学变化规律,为选取适当的凝固条件以调控初生纤维结构进而控制其性能提供了理论依据,得出如下结论:溶剂和凝固剂扩散系数均随喷头拉伸比增大而增大;随凝固浴温度升高而增大;凝固浴浓度%的扩散系数小于%,%。喷头拉伸比、凝固浴温度、凝固浴浓度的变化对溶剂扩散速度的影响要大于凝固剂。扩散系数比疍随喷头拉伸比增大而增大;随凝固浴温度升高而增大;凝固浴浓度%的扩散系数比小于%,%。本论文以不同的负拉伸%,.%,一%闹屏顺跎宋⒉
④糕黛啪坩⋯眶一~⋯⋯⋯究态定长方式与动态方式对初生纤维进行了热处理,讨论了热处理温度、气氛、倍数对纤维结构和机械性能的影响。结果表明在静态方式下,最佳的拉伸温度为妫奔湮分钟得到热处理纤维的断裂强度为/;在动态方式下,最佳工艺为:负拉伸.%⑼ü扑慊砑夂稀⒉逯堤致劾旃ひ参数对纤维力学性能的影响,并对下一步的研究提出建议。关键词:.疢三元共聚聚酰亚胺,湿法纺丝,挤出胀大,双扩散,热处理
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◇薹纛磊蜃荆疢三元共聚聚酰亚胺纤维湿法纺丝的研究鷌鷈鑓觚疍鴄築甌/鐂閏瑆瞰琣%%,甌,一%,一%瑃。瓼蟞Ⅳ:..叩琩。、,.矗
髀聚酰亚胺纤维结构与性能微电子、原子能、宇航等领域对材料的耐辐射、耐高温、热稳定性、电绝缘性、强度等性能提出了更苛刻的要求,聚酰亚胺纤维及其复合材料以优异的性能满足了这种需求,具有优异的发展潜力和良好的工业化前景⋯湎盗胁房用于制备高性能塑料制品、层压树脂、模塑粉、薄膜、粘合剂和泡沫塑料等作为高性能纤维的一个重要品种,聚酰亚胺纤维早在上世纪年代就进行了大量研究,但由于诸多方面的限制,目前工业化品种仅限于耐高温、耐辐射等方面,但尚未有成熟的高模高强聚酰亚胺纤维的工业化品种。近年来,随着聚酰亚胺合成方法的改进和纺丝技术的进步,以及日益发展的材料科学对纤维性能的要求进一步提高,美国、日本、德国、饿罗斯等发达国家又开始了高性能的聚酰亚胺纤维的研究工作【。.埘Q前废宋姆肿咏峁聚酰亚胺是一类在分子结构中含有酰亚胺五元环重复结构单元缤木酆衔铮蒗Q前肺逶;妨踊挪煌煞治7枷阕寰埘Q前泛椭肪族聚酰亚胺。芳香族类聚酰亚胺在耐热、高强高模型材料的研究上占据了主要地位,一般所称的高性能聚酰亚胺就是指芳香族聚酰亚胺。图酰亚胺环结构酞酰亚胺是平面对称的环状结构,其键长和键角都处于正常状态,这也是酰亚胺环具有高热稳定性的原因之一,只是苯环由于键角的略为不同而稍有变化。羰基氧不在分子平面上,同一个酰亚胺环上的两个羰基长度不同,分子间羰基的距离缩短了。,除其范德华力较强外还存在多种其他分子问作用力。这些作用力包括电荷转移络合物辩郼,的形成,
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