聚甲醛纤维高强混凝土孔隙特征及动态力学特性

为探究聚甲醛(POM)纤维高强混凝土内部孔隙特征及在冲击荷载作用下的安全性,制备混凝土设计强度等级为C60、POM纤维长度为6 mm、体积掺量分别为0%、0.15%、0.3%、0.45%、0.6%的聚甲醛纤维高强混凝土,采用核磁共振(NMR)技术分析不同纤维掺量下试件T_(2)图谱分布规律,利用岩石力学试验机对不同纤维掺量下试件进行准静态压缩试验,利用霍普金森压杆(SHPB)装置对试件开展不同应变率下(64.8 s^(-1)、87.0 s^(-1)、116.4 s^(-1)、149.1 s^(-1))的动态单轴压缩力学试验,分析不同纤维掺量下的POM纤维高强混凝土内部孔隙结构及在不同应变率下应力-应变曲线、峰值应力、韧性及能量耗散的变化规律。结果表明:POM纤维的掺入使T_(2)图谱峰值降低,图谱曲线向左偏移,试件内部孔隙数目减少,孔隙直径减小,孔隙率降低;试件存在明显的应变率效应,POM纤维的掺入增强了试件整体性能;不同应变率下试件峰值应力随纤维掺量的增加先增大后降低,当纤维掺量达到0.45%时试件动态压缩强度达到峰值,掺入过量纤维试件强度有所降低;纤维的掺入增强试件在抵抗外荷载时的韧性;试件耗散能随入射能的增大而增大,两者呈良好的线性关系;试件破碎耗能密度随纤维掺量的增加先增大后减小,掺量为0.45%时效果最佳,应变率的增大会使试件耗能密度变化幅值增大。

考虑螺栓连接的聚甲醛纤维混凝土盾构管片力学性能分析

以南京某盾构隧道工程为背景,基于地层-结构法建立了考虑混凝土塑性损伤的三维实体非连续接触盾构隧道管片有限元模型,研究了在围岩压力及结构自重作用下聚甲醛纤维混凝土盾构隧道管片的受力性能,并与普通混凝土管片的受力性能进行对比。结果表明:纤维混凝土管片与普通混凝土管片在围岩压力及自身结构自重作用下的受力及变形特征规律相同,但纤维混凝土的数值更小,其中纤维混凝土管片的环向拉应变降低14.6%,钢筋笼的最大拉应变降低3.9%,各接头处应力值降低幅度为6%~13%,表现出更好的抗裂性能。

聚甲醛纤维改性磷酸钾镁胶凝材料的研究

利用聚甲醛纤维对磷酸钾镁胶凝材料进行改性,研究了聚甲醛纤维掺量对磷酸钾镁胶凝材料凝结时间、抗折强度、抗压强度和韧性的影响。研究结果表明:磷酸钾镁胶凝材料凝结时间随聚甲醛纤维长度和掺量的增加而缩短;当掺入长度为6 mm、掺量为0.8%的聚甲醛纤维时,磷酸钾镁胶凝材料的抗折强度、抗压强度、折压比均达到最大值,28 d抗折强度、抗压强度和折压比和空白组相比分别提高了308.15%、72.19%和137.29%。

高性能聚甲醛纤维增强装饰用UHPC的性能及应用

建筑外墙装饰板向轻薄化、高耐久、高美观度及造型复杂化方向发展,而合成纤维增强超高性能混凝土装饰板则可以满足上述要求。表征了聚甲醛纤维的力学性能、微观形貌,并评估了其对UHPC流动度、力学性能、韧性及耐火性能的影响规律,结果表明:直径0.2 mm左右、长度6~12 mm区间的性能优异的POM纤维,在掺量为20 kg/t的情况下,可实现流动性与力学强度的平衡,且显示出良好的增韧效果与耐火特性,已经实施的工程项目展示出较好的应用前景。

聚甲醛纤维水泥砂浆动态力学性能试验研究

为研究聚甲醛(POM,polyoxymethylene)纤维喷射砂浆应用于矿井软岩煤巷支护工程中的安全稳定性,制备水胶比为0.4,POM纤维长度为6 mm、体积掺量分别为0%,0.2%,0.4%,0.6%的POM纤维水泥砂浆试件,采用直径为50 mm变截面分离式霍普金森压杆试验装置开展不同应变率下(65.8 s^(–1)~149.2 s^(–1))POM纤维水泥砂浆动态压缩力学试验研究,分析试件在不同应变率下其破碎形态、峰值应力、极限应变及能量耗散与纤维掺量间的变化规律。结果表明:低应变率作用下砂浆试件呈劈裂拉伸破坏,高应变率下试件发生轴向劈裂拉伸和压碎多种破坏形态,砂浆试件存在明显的应变率效应,纤维的掺入能够减小试件的破碎程度;应变率相同时,POM纤维对试件动态抗压强度影响不大,但能有效减小其极限应变,增强砂浆材料抵抗变形能力;纤维的掺入能提高试件的吸能效果,两者呈良好的二次函数拟合关系。POM纤维水泥砂浆的强抵抗变形能力对软岩煤巷锚喷支护体系提供一定参考价值。

开滦集团中浩公司聚甲醛纤维正式投入市场

2023年4月20日,开滦集团中浩公司连续签订三单聚甲醛纤维销售合同,公司聚甲醛纤维中试装置产品顺利进入市场。这标志着开滦集团自主研发的聚甲醛纤维产品获得市场认可,也标志着开滦集团在新材料赛道上实现新突破。聚甲醛纤维是国家支持产业化生产和应用的新型高性能纤维,可应用于干混砂浆、超高韧水泥基复合材料、超高性能混凝土等制品中,以及海工绳缆、土工布等工业领域和服装面料、家纺产品等,有着巨大的应用市场。

聚甲醛纤维的制备及其力学性能研究

采用双螺杆熔融纺丝制得聚甲醛（POM）卷绕丝，通过水浴拉伸卷绕制得聚甲醛纤维。利用声速取向测试仪研究了拉伸对纤维取向的影响；利用纤维强度仪测量了纤维的力学性能。研究了拉伸温度、热定形条件、酸碱性环境对纤维力学性能的影响。结果表明：拉伸倍数增大，POM纤维的取向度、断裂强度、模量增大，断裂伸长率减小；控制水浴拉伸温度在80～95℃为宜；紧张热定形有利于提高纤维力学性能。制得的聚甲醛纤维耐碱性优良，有一定的耐酸性能。

聚甲醛纤维的制备与性能

采用熔融纺丝方法,通过调整纺丝工艺参数中的卷绕速度及后牵伸倍数,制备了不同工艺下的聚甲醛(POM)纤维;通过对热性能、取向度和力学性能的测试,分析了POM树脂结晶和降解等热学性能对纺丝过程的影响,同时研究了纺丝工艺参数对POM纤维性能的影响;最后对POM纤维的耐酸碱性能进行了研究。结果表明:POM纤维最佳的纺丝速度为490 m/min,牵伸倍数为7.4。POM纤维的耐碱及耐弱酸性好。

紫外光辐照对聚甲醛纤维结构与性能的影响

将聚甲醛(POM)纤维经不同时间的紫外光辐照处理;通过红外光谱分析、热失重分析、扫描电镜、X射线衍射分析,研究了紫外光辐射对POM纤维的结构与性能的影响。结果表明:经紫外光辐照后POM纤维发生氧化和热的双重作用,热稳定性降低,未经处理的POM纤维发生一级降解,辐照10 min的POM纤维发生二级降解,15 min后POM纤维出现三级降解过程;随着辐照时间的增加,最大热失重温度有所降低,紫外光辐照处理使POM纤维结晶度下降,晶粒尺寸增大;随着紫外光辐照时间的延长,纤维表面逐渐变得粗糙,出现了发生塌陷脱落等形变;经不同时间紫外光辐照后POM单纤维失重率增大,断裂强力迅速下降。

聚甲醛纤维增强地聚物再生混凝土的力学性能研究

通过坍落度试验、立方体抗压试验及四点弯曲试验研究了聚甲醛(POM)纤维增强地聚物再生混凝土(PRGRC)的坍落度、抗压强度、抗折强度和弯曲韧性,并通过扫描电镜对微观结构进行了观测分析。结果表明:PRGRC的坍落度随POM纤维长度和体积掺量的增加而减小;POM纤维对PRGRC力学性能的增强效果显著,长度为6 mm的POM纤维增强效果更优,最佳体积掺量为0.5%,此时PRGRC的抗压、抗折强度较对照组分别提高了16.27%、51.19%,弯曲韧性指标为对照组的2.21~4.79倍。

聚甲醛纤维制备工艺及其性能的研究

以聚甲醛(POM)切片为原料,在200～210℃进行熔融纺丝制得POM长丝。利用DSC、Olympus偏光显微镜、单纱电子强力仪测定了POM纤维结晶度、熔点、取向度和纤维的机械性能;研究了后处理对POM纤维性能的影响以及拉伸对POM纤维耐酸碱性能的影响。结果表明:(1)POM纤维耐碱性良好,拉伸可以提高POM纤维结晶度、取向度、断裂强度以及耐酸性,但是使断裂伸长率减小;最佳拉伸温度在110℃左右,拉伸倍率在6～8之间。(2)热定形温度对POM纤维结晶度和熔点影响不大,延长热定形时间使POM结晶度、熔点降低;最佳热定形条件为在140℃下热定形4min。(3)经过拉伸热定形后的POM纤维的最大断裂强度和断裂伸长率分别为7.41cN/dtex和19.2%。

聚甲醛纤维的一步法制备及其性能研究

采用自制的熔融纺丝一体化设备,使用不同熔融指数的聚甲醛的共混料为原料,通过DSC、TGA等测试以及纺丝工艺过程的分析,得出了最佳的原料配比和熔融纺丝工艺。研究了牵伸倍数对聚甲醛纤维拉伸强度的影响,结果表明:在10倍牵伸下,可以制备出拉伸强度为6.2 cN/dtex的聚甲醛纤维。

聚甲醛纤维的染色性能

采用分散蓝2BLN、分散大红3B和分散黄棕S-2RFL染料对聚甲醛(POM)纤维进行染色。考察了染色温度和染色时间对染料上染率和纤维透染性的影响。结果表明,三只分散染料对POM纤维的上染性能相似,其上染平衡温度分别为100℃、110℃和110℃。分散蓝2BLN的最大上染率较低,为80%左右;分散大红3B和分散黄棕S-2RFL的最高上染率均可达90%以上。POM纤维在110℃上染30 min后,无白芯,纤维被透染。

聚甲醛纤维的发展与应用

聚甲醛具有优良的综合性能,广泛应用于包括化学纤维在内的许多领域。在未来一段时期内,聚甲醛将会得到更快的发展。介绍了聚甲醛纤维的发展历程及其各种制备方法,并阐述了聚甲醛纤维的力学性能、耐化学腐蚀性能,且对其应用领域进行了分析。

二步法制备高强度聚甲醛纤维的工艺及性能研究

首先采用熔融纺丝工艺制备聚甲醛(POM)初生纤维,然后采用二级热箱对初生纤维进行热拉伸及热定型,制备高强度POM纤维;根据POM初生纤维的熔融结晶曲线和等温结晶性能,确定了初生纤维的热拉伸温度;研究了拉伸倍数对纤维力学性能、结晶度和取向度的影响。结果表明:POM初生纤维的热拉伸温度即第一级热箱温度为155℃,热定型温度即第二级热箱温度为120℃;POM纤维的拉伸强度和结晶度随拉伸倍数的增大先增加后降低,初生纤维经9倍拉伸时均达到最大;POM纤维取向度随拉伸倍数的增加而增加,初生纤维经9倍拉伸后趋于稳定;POM初生纤维经9倍拉伸时,所得POM纤维的拉伸强度达到最大值为1.23GPa,断裂伸长率为21.07%。

聚甲醛纤维的染色动力学研究

选用分散染料分散红S-5BL对聚甲醛(POM)纤维和涤纶(PET纤维)进行染色,通过绘制上染速率曲线,计算出分散红染料在纤维上的扩散系数、染色速率常数及半染时间,比较了二者的染色动力学,并探讨了POM纤维结构与其染色性能的关系。结果表明:与PET纤维相比,在相同的染色温度下,POM纤维的扩散系数和染色速率常数较低,半染时间较大,扩散活化能较大;染色温度为80～95℃,POM纤维的上染量明显高于PET纤维,染色温度为100～110℃时,POM纤维和PET纤维的上染量接近;POM纤维的结晶度和取向度均较高,因而分散红染料分子进入POM纤维内部的能阻较大。

聚甲醛纤维的开发与应用

全文介绍了聚甲醛纤维的性能，生产的主要技术路线与最佳的操作条件及有关进展情况。对现工业化运行的主要改性聚甲醛纤维生产工艺的技术特点进行了具体的分析和总结。阐述了研究开发的现状与发展趋势。并探讨了扩大应用范围等的前景与市场需求。

高强高模聚甲醛纤维的制备及其性能

为提升高强高模聚甲醛纤维的可纺性,通过研究聚甲醛树脂的流变行为和热稳定性确定了聚甲醛的熔融纺丝温度,研究聚甲醛树脂的等温结晶能力以确定聚甲醛初生纤维的超高倍热拉伸温度,并分析了卷绕速度、热拉伸倍数和热定型条件对聚甲醛纤维结晶度、取向度和力学性能的影响。结果表明:聚甲醛纤维的最佳熔融纺丝温度为215℃,其取向度、结晶度和力学性能随着卷绕速度的增加而增加;聚甲醛初生纤维的最佳热拉伸温度为155℃,极限拉伸倍数可达17倍,此时聚甲醛纤维的断裂强度为8.87 cN/dtex,初始模量为108.07 cN/dtex;初生纤维经过拉伸后结晶度和取向度提高,随着拉伸倍数增大,聚甲醛纤维的力学性能提高;聚甲醛初生纤维的最佳定型温度为145℃,定型时间为40～50 s。

聚甲醛纤维研究进展及其在渔业中的应用

聚甲醛是一种高密度、高结晶性的线性聚合物,属于工程塑料。聚甲醛纤维具有优异的机械强度、耐化学性、耐气候性、自润滑性能及抗生物附着性能。综述了聚甲醛及聚甲醛纤维的结构与性能,重点介绍了熔融纺丝法制备聚甲醛纤维,该法通过将聚甲醛熔融后从喷丝孔挤出,再经高倍热拉伸、定形制得高强度聚甲醛纤维。并对聚甲醛纤维在渔业中的应用进行了展望,分析了当前渔用合成纤维的不足及聚甲醛纤维在渔业领域中的应用前景,可用于大型远洋拖网、大型围网、高强度绳索、深远海养殖网箱等,对实现我国渔业调结构转方式有着重要作用。

聚甲醛纤维增强砂浆的力学性能和干燥收缩试验研究

本文研究了不同长度聚甲醛(POM)纤维单掺和混掺对砂浆流动度、抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及干燥收缩的影响,并通过扫描电镜观测了其微观结构。研究发现,砂浆流动度随POM纤维长度和掺量增大而下降,混掺纤维比单掺对砂浆流动度的影响更小。POM纤维能有效提高砂浆的抗折强度,但掺量超过0.6%(体积分数,下同)时增强效果减弱,与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维对试样28 d抗折强度提升最高,为14.67%,抗压强度随纤维掺量增加而降低。12 mm纤维比6 mm及混掺对试样弯曲韧性提升更明显,最大提高49.43%。纤维的掺入可显著降低试样的干燥收缩率,且随纤维掺量增加,试样90 d干燥收缩率先减小后增大。与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维试样90 d干燥收缩率下降最多,为27.39%。混掺POM纤维在掺量0.6%以上时仍可显著提升砂浆的抗折强度并减小干燥收缩率。