聚对苯二甲酰对苯二胺气凝胶纤维的制备与性能

气凝胶纤维具有良好的柔韧性,其织物在可穿戴保温隔热领域受到了人们高度的关注。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)具有优异的耐热性、耐化学品腐蚀等性能,是制备气凝胶纤维的理想材料。然而,目前利用PPTA纤维(对位芳纶)的纳米纤维分散液制备气凝胶纤维的过程复杂、耗时且成本高,因此本工作通过合成具有良好可加工性的PPTA溶液,利用湿法纺丝和冷冻干燥工艺制备PPTA气凝胶纤维,极大地简化了工艺流程。实验分析表明,通过改变PPTA溶液的浓度可以有效地控制气凝胶纤维的孔结构及机械强度。当PPTA溶液的质量分数为2%时,制得的气凝胶纤维的孔隙率高达94.5%,断裂强度可达7.8 MPa;除此之外,该气凝胶纤维还具有高的比表面积(291 m2/g)和低的热导率,其织物的热导率为29.65 mW/(m·K)。当PPTA溶液的质量分数为5%时,气凝胶纤维的断裂强度高达20.5 MPa。本工作中所制备的气凝胶纤维具有极高的孔隙率、超低的密度和热导率以及良好的力学性能,为新一代保温隔热纺织品的设计和制造开辟了新的途径。

PPTA短切纤维/共聚改性PPTA沉析纤维复合纸的制备及其性能研究

采用共聚策略,在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)分子链中引入含有间位结构的间苯二胺(MPD),通过低温溶液缩聚,制备了共聚改性PPTA (MPPTA),利用沉析法得到MPPTA沉析纤维(pMPPTA)。将pMPPTA与PPTA短切纤维(cPPTA)混合后,通过湿法抄造和热压成形制备cPPTA/pMPPTA复合纸,探究了纸张定量及pMPPTA含量对cPPTA/pMPPTA复合纸性能的影响。结果表明,纸张定量及pMPPTA含量对复合纸微观结构影响显著。当纸张定量为90 g/m^(2)及pMPPTA质量分数为60%时,cPPTA/pMPPTA复合纸的力学性能和介电性能较PPTA原纸显著提高,拉伸强度达32.27 MPa。

对位芳纶沉析纤维的制备及性能研究

对位芳纶(PPTA)沉析纤维因其特殊的形貌结构和力学性能可作为一种理想的增强材料。本研究基于前期合成的低分子质量PPTA溶液,探究了不同滴定剂体系中PPTA聚合物、溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)、非溶剂(水或乙醇)三者之间的关系,利用沉析法制备了PPTA沉析纤维。结果表明,与H2O-NMP滴定剂体系相比,乙醇-NMP滴定剂体系对低分子质量PPTA溶液的滴定精确度更高;利用质量分数10%乙醇-NMP滴定剂体系,通过沉析法制备的PPTA沉析纤维密度为1.41 g/cm^(3),比表面积最大约114.34 m^(2)/g,长径比约570,具有明显的无定形结构,纤维结晶度为22.7%,且无玻璃化转变点及熔点,热稳定性显著。

杂环芳纶基气凝胶纤维的制备与性能研究

以5(6)-氨基-2-(4-氨基苯)苯并咪唑(PABZ)、对苯二甲酰氯(TPC)为原料合成含有咪唑基团的杂环芳纶聚合物(PABI),然后以PABI/金属钴离子(Co^(2+))溶液作为纺丝液,质量比为955的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)/过氧化氢(H_(2)O_(2))混合溶液作为凝固浴,通过氧化还原湿法纺丝和冷冻干燥制得PABI基气凝胶纤维,研究了不同固含量(以质量分数计)的PABI/Co^(2+)纺丝液制备的气凝胶纤维的化学结构、微观形貌、比表面积和孔结构、力学性能、热稳定性。结果表明:PABI和Co^(2+)之间的弱配位相互作用使纺丝溶液具有良好的流动性和可纺性,能快速均匀地氧化成具有均匀三维交联网络结构的纤维,且网络结构比较密实;当纺丝液中咪唑基团/Co^(2+)摩尔比为7:1时,PABI/Co^(2+)纺丝液的损耗模量和储能模量均较大,可提供较佳的交联点密度,以保持气凝胶纤维均匀的介孔结构和高的强度;当PABI/Co^(2+)纺丝液固含量为6%时,制备得到的气凝胶纤维的比表面积为127.51 m^(2)/g,孔隙率为81.41%,拉伸强度为(11.19±0.47)MPa,具有较高的孔隙率、比表面积及良好的力学性能;气凝胶纤维的最大热分解温度为554.58℃,与PABI接近,且热分解残碳含量高于PABI,具有较好的热稳定性。

聚酯织物的直接氟修饰疏水改性及其作用机制

为解决传统聚酯纤维分子主链结构中极性酯基导致的疏水性差的问题,提出直接氟修饰策略,以碱性溶液为刻蚀试剂,三氯(1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基)硅烷为氟化改性试剂,在温和条件下对聚酯织物表面进行了简单高效的疏水化改性处理。借助红外光谱仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、接触角测试仪、扫描电子显微镜-能谱仪等分别表征了氟改性前后聚酯化学结构、熔点、热稳定性、水接触角以及表面元素分布,同时探究了疏水改性机制。研究结果表明:氟化改性前后聚酯织物具有相似的化学结构和熔点,经过碱性溶液刻蚀的未氟化改性聚酯织物表层刻痕明显;氟化改性聚酯织物表层覆盖氟元素和硅元素,其疏水性大幅提升,水接触角高达(120±5)°,保持1 h后几乎没有变化,同时对有机溶剂仍具高吸附性能;疏水性主要作用机制是含氟功能基团的改性剂以化学键键接的方式接枝在水解后的聚酯织物表面,并产生低表面能效果;基于直接氟化改性方法制备的聚酯织物在海洋大规模油污处理方面具有较高应用潜力。

聚乳酸切片干燥和热降解

对聚乳酸切片在加热温度、加热时间等可变条件下的粘度变化进行了监测。通过对切片降解影响因素的分析，初步确定了聚乳酸熔融纺丝工艺的温度和时间。

MXene-OPBI-Cu^(2+)/PBO纤维织物的制备与电磁屏蔽性能研究

电磁干扰(EMI)对设备性能、周围环境甚至人类健康都有不利影响,对高EMI屏蔽材料的需求变得更加迫切。过渡金属碳化物/氮化物(MXenes)因其优异的本征导电性、可调的表面化学性质和层状结构而被认为是制造多功能柔性纺织品的理想纳米片,被广泛应用于电磁屏蔽材料。利用金属离子(Cu^(2+))与OPBI的交联作用,将MXene纳米片层结合在PBO纤维表面,制备了具有优异电磁屏蔽性能的高强纤维和纤维织物,构筑了良好的导电网络,赋予了织物高效的电磁屏蔽效能。当PBO纤维在MXene-OPBI-Cu^(2+)溶液中浸干6次时,电导率和EMI SE分别为42.25 S/cm和30.1 dB,相较于未添加OPBI与Cu^(2+)的纤维,电导率提升了82.35%,EMI SE提高了44.71%。实现了电磁屏蔽材料的高效便捷制备,同时兼顾其优异的稳定性和力学性能。

国产高强高模聚乙烯纤维的初步研究

通过纤维的力学性能测试、声速取向、晶区取向、广角 X射线衍射 (WAXD)及热分析 (DSC)等测试研究了国产及进口高强高模聚乙烯纤维的结构、性能差异。结果表明 :国产高强高模聚乙烯纤维的力学性能和晶区结构与进口纤维相似 ,但其断裂伸长略偏高 ,非晶区取向偏低 ,说明国产聚乙烯纤维的拉伸倍数还可进一步提高 ,从而可以提高纤维的力学性能。

高强聚乙烯醇纤维及其在复合材料中的应用

概述聚乙烯醇(PVA)纤维的发展历史及现状,预测其今后的发展方向。在介绍高强PVA纤维的制造方法之后,指出高强PVA纤维可望在复合材料尤其是在橡胶基复合材料上应用。

干粉浸渍研制玻璃纤维连续增强低密度聚乙烯带材

高强纤维增强材料因其机械性能优良，重量轻被大量用于航天、航空以及日常产品中，本文讨论了玻璃纤维增强低密度聚乙烯（LDPE）的加工及其特性，并得到如下结论：①玻纤增强LDPE带可以用连续干式粉末浸渍法生产；②带材的强度及模量主要取决于带材所含纤维量的多少。

涤纶的收缩率及影响因素

本文通过研究纺丝、拉伸工艺条件变化对涤纶沸水收缩率的影响,结合对纤维结晶变化的研究,探讨了影响收缩率的主要因素,并从纤维结构的角度,作了机理上的讨论.其结论对“异收缩”纤维加工工艺具有一定的意义.

腈纶氧化过程的结构变化(英文)

采用小角Ｘ散射（ＳＡＸＳ），广角Ｘ衍射（ＷＡＸＤ），差热扫描量热（ＤＳＣ），热机械性能测试（ＴＭＡ）等试验手段，研究了聚丙烯腈（ＰＡＮ）纤维从２０～３００℃，松弛及张紧状态下的结构变化，根据实验结果，提出了一个两相结构模型。

涤纶纤维及加工技术进展概况

对涤纶纤维及加工技术的发展作了回顾 ,通过对近 2 0年涤纶加工技术的几个热点的讨论 ,对照国内外发展情况 ,对今后我国涤纶新品种的发展重点提出了建议。

同板异收缩纤维用喷丝板的设计

用同板技术生产异收缩纤维全牵伸丝,具有效率高产量大,均匀性好等优点.但它对喷丝板的设计也提出了较高的要求,结合理论推导和纺丝试验的结果,比较详细地讨论了同板三异喷丝板的设计原则,并纺得了异收缩率大于10%的丝束.

PE,PP晶格内应力和晶胞参数变化的关系

高聚物在纺丝及后拉伸过程中,由于大分子运动缓慢,有相当一部分内应力尚未得到松弛,即被冻结在里面。本文以 PE 和 PP 为对象,采用声速法、TMA 法、密度梯度法、WAXS 法和计算机分峰技术,对这两种纤维进行分析,发现 PE 与 PP 的晶格应变相差很大。主要原因是 PE 的理论模量比 PP 大一个数量级。本文计算了 PP 的晶区模量,并与文献报道的理论模量作比较,发现有两种因素影响结晶尺寸和结晶度。本文得到的结论与文献报道的 PET,PPTA 研究结果极为相似。作者认为:品格内应力存在于各种高分子材料中,它是造成品格应变的主要原因。

改性PVA医用吸收缝线的研究

引言医用缝线的种类很多,主要分为可吸收缝线和不可吸收缝线两种类型。可吸收缝线按其来源又可分为天然高分子缝线和合成纤维缝线,其中天然可吸收缝合线主要是指传统的羊肠线和复制骨朊胶,它们的主要缺点是:

涤纶仿真丝技术

本文对化纤仿真丝的历史及现状作了简要的回顾,讨论了涤纶自问世以来所走过的仿真丝历程.将涤纶仿真丝技术分成三个方面,分别阐述了各自的特点并从理论上作了分析.

“同板三异”丝的织造与后整理

所谓的“新合纤”是指各种现有的纺丝织造技术的综合。对纺丝而言 ,“三异”丝的出现为合成纤维长丝的仿天然纤维开辟了一条道路 ,同时 ,“三异”纤维有其自身的特点 ,需要后道工序的配合。本文就“三异”丝在织造、染整中遇到的主要问题展开了讨论 ,并得到了一些结果。

圆形和扁形毛细管组成的喷丝板的设计(英文)

基于熔体的流动特性 ,讨论了圆形和扁形同板的喷丝板计算方法和设计喷丝板中的要点 ,将计算值与实验值作了对比 ,发现两者基本吻合。文章还对喷丝板的纺丝情况也进行了评价。

涤纶FDY细旦长丝的制备

讨论了用普通ＦＤＹ 设备制备涤纶ＦＤＹ 细旦长丝的方法，分述了纺丝过程的一些主要工艺参数，摸索出了合适的纺丝工艺条件，使ＦＤＹ 长丝的线密度可达到１．３ ｄｔｅｘ 以下。用广角Ｘ 衍射（Ｗ ＡＸＤ）、差热分析（ＤＳＣ）及强力测试仪（Ｉｎｓｔｒｏｎ）对纤维的结构性能做了初步讨论。