第
卷
生第
期
成
纤
合
维工
加
业月
共 聚聚酞 亚胺 维 的 纤 构 结 与性
董能
亮
冠 高群
刘向阳
顾
宜
光斗叶,
川四大 学分高子科学 与工程 院学高分子材 料 工程 家国重点实验 室 川四成 都
巧
摘
要
均苯将四 甲酸醉二
,
一
’ 苯醚二 胺二
・
氨对基 苯基一 氛基 并苯哇咪
以
共
纤聚
维
体。 的聚系酞 胺
酸从
溶液 进
行 湿法纺 丝 成
制,
,
从 纤
,
采 用 热 维亚 胺 化的 法方制 得 聚酞亚
。胺
研
究 不 同了的纺 丝 及其 后 理 处件 对条
纤 维 结 性构能 的 响影
,
结 果
表 明当 合聚 中 物以。
量 含较 高 魔时 尔比 为
,
初从 生纤维 拉伸比 较
高 初 生纤拉 维伸 比
为热
亚 胺 温 化 高
,度
纤维
的力学 性 能 显 著 提高
℃,
当
岁
,
,
热理 处 度温,
处
时 理间,
而
时,
纤力维学性 能 最好 其 拉强 度 伸 和初
,始模
量别分为
‘
,
纤
维热能较好性
在℃
左右仍有 好 的 热较稳定 性 ,
其
玻 化璃转 变温纤维 内部 出
度
为
,、
℃
扫。 描镜 电 观察 广角和
。
线衍射 分 射表析明 较 高的 热亚 胺 化温 会 度导
现裂致 纹 结晶度 低较为
关扭
词 聚酞 亚 纤胺 维 聚胺 酞酸纤维力 学 性 能性 能 热结 构中圈 分号类文
献 别识码文 章编号
一卜
姗
以一
长
期 以 来芳 香 族 聚 酞 亚胺
、,
、
纤 维
于由具 、
纤的 制维备
良有好的 稳热定性 耐辐射 性 耐化学性 及 优异的
纤维通以 湿 过 法 丝 纺 艺工 到 得其中 凝
固为浴 乙 水 醇 混合液 体 积
,
,比
学力 能性而 受 到 了广 泛 的关注 特别 是 在 天航
子 原 能 业 工 事 工 业军和 环 保等 领域 得 广 到 应泛 用、
,
一。
。第
二 和 三第拉伸 浴 均为乙 醇
过,脱滤泡后,
来 带发 展 的机 了
,遇
一
’ ’〕
。但
与, 礴〕
,
等
其的
以溶液
注被 人不 锈钢制 丝 料筒 中 并 在 料纺
。 他性 高能维纤相 其力 比 学性能 不足 是 目前 待
筒函的 部 通 顶 高 人 压氮气 使 液 通 过 溶料 底筒部 喷 的丝 挤板出 到凝固 浴凝 固
中孔径,
解
决的 一个问题 与
,
,
。
据报 道
用
均苯 四 甲 酸二
喷醉 板 丝 数孔 为。
,
’
一 二苯 二醚
胺
制, 得
。
在
氮的气 压 力约
,
凝
的纤固
℃下
进
行热拉伸倍 后 强 仅度 有
力学的性 能者作在,
维
在第 一 第 和二辊 以 及 第 二和第 三 辊 间 被之 两次
初 始
模量
拉伸
。
为
了 让拉 更 伸容 易地 进行 在两 段拉 区伸。
为 了提高
一
灯进
处
维纤 被均 在 乙浸 中
,
纺醇丝 筒料 中
溶
,
体的 中引系 人一 了 种
带
有芳杂 环 刚 性结构 的对
氨基 苯 基一 氨基苯 并哩咪
、。
液 凝浴 固第一 和 第 二 拉伸 浴温 的分 度别为
,
,,
,
以和
℃
。
经 过。 伸拉后 的 初生 纤 用维 一台卷
绕℃下真 空 干燥
。
行 共聚得 到了更 为 刚 的 主 链性结 构并 用采 二步’ 〔法〕制备 了 从 学力 性能 性热能 以 及 形 貌 和聚
集态 结构 个方面
、对
、机
收集 由
得
到的纤 维 在 纤 的 制 维
纤 维备进 行 了 究 通 研
过
、
,以 纤维进行热 胺化亚理得 到
处根
纤 ,维纤
扫描 电镜
力学 析分
察观热 失重 分析
动态
试
测
维
。
体具 方 法如 下将 一 含束
,
有
广
角射
衍线射
。的丝束 固 定 一 在 热加套管 的 顶 部 开 口 处
,
丝束让
等分析
手 段 讨 了 论不同 的 以 岁后 处 理工 艺 纤对 性维 能的影 响
实
验比
以例及
垂 直 穿 过套 的 管空 中部 分 在并 丝束 的 底 部吊
的 祛码 以 纤向维 提 供 一 定张 使 其力 持 伸保
管套底部 通有高 纯度 氮气以 避 免以 在 高 温 下被 热 氧化 热 亚 化 胺 温度 为 直状 态
,
。
。
原料
酞聚胺 酸为 一
以
,
溶液 含固 为量
,
,
剂
溶收
摘日期
者 简介作董亮 。
一
一
修 改收 到 日稿期
一
一
。一
,
男硕士生
,。
要 从主事 性 能 高
纤
甲基 毗 咯 烷 酮 自 制 醇乙 业工 级 科 龙试。
维
的 究研
剂
厂
产 金项鑫 目 国 自家然 科学基 金 重点 项 目
以
。
合
成
,℃
纤
维
工
业
年
第
卷
时间
一
。
的
表
纤维
。
测
试 表与征
纤 维拉伸 的对
比比 碑币加,
维纤学性力 能 影 响的口
胎
抽
川
力学
性能 用 采太 仓 纤维 仪器厂 的纤 维强 度 测 仪进试 测行 试
。仪旧拉伸
比
,析 分在荷 兰
衍射 仪上 进行
,
公司
‘。
拉强伸度
・
始模初量 。
〔
・
一
断一裂 伸率
长,
。
测试 条件 室 温 电压 一
电流
,描
扫
维 横纤截 面 形 采 用 日貌本
公司
,一
扫描 电镜进行 察 在观美国 仪 上进
行
℃,
。公
司的
一。
热失重 分 析
注
维纤的
岁
℃和
尔摩比为
,
亚
胺化 溢度 和 时
。
测
温量度在
国
美 ℃温升率速
间
分别
为测 氛 试围 为氮气
。亚化 温度胺
公
司的 一
,
动态力
学 升温℃ 速率
从表
可
以看 出随着 亚 胺 化温度 的提 高
,
,
分析 仪进 行上℃
,温度
为
。
纤 维 的拉 强伸度 初 始和模量 都随 之 上升 为温高下 纤 维 的 亚胺化 程 度 较 为 全
完,
。
这 因
是率频
。
同 时
最
,
在
处理 度 相温 时 同各 试 样 力的 学 能 为性 试 样果 与结论讨强
,
之次
表
,
最
弱
再 次证明
,
含
量的 加
。增
纤维 力的 学性 能从
理 论上 分 析 由
于有
助于提
是高 一种 具有 刚性 的
纤维
的力学 性能
肠
亚胺 化温 对度而
伙地园 因
纤 维力 学的 能性的 晌
泊影 七
芳杂环 结 构 单 体的 在,
,
解
体
系加 中入
口
代
体单共 聚 会使 主 链上醚 键 少减 而 刚 性的芳
杂环增 因多 而 纤 维 的 力学 性 能 和 性热能 会 得都 到提 高
讲出
。
・阮比
初 始 模量’
。・
纤
维亚
胺化 温
拉伸强 度
一
表
由
。
可 随着
,
知
含 量的 加增
,,
,
度
℃
、
一
’
裂伸 长断
,率
凡 氏
乌 几 残
戈纤 维的拉伸 强 度 和 初始 模 量 显明增 加 与
理论分析 较 吻
合,
另
外从 表
,
可看 出拉 伸 比的
。增
大同 样有 助 提于 高 纤维 的力学 性 能
这 是因为
拉伸
比 大 增后大 子分链 纤沿维 轴 向 排列 更 加整 齐
序
裹
,有
维纤 的取向 度 更高
。
以
刀伙川
的
比例
肠对
纤
维力 学性能的影 响
邝
日比 拉
强伸度 。
・
样试
口
岁摩比尔刀
拉伸
比
乙‘ , ,｝
初始 模
量
’
・。
一
・
一
‘
裂断 长伸率巧
注
样
试,
一均由表
份
的中一
亏
一纤 处 维
,理
一
,由
均聚表
的中
维 纤理处
,
则妇
解
肠,
刀 一
件
纤维处 理 纺
丝
〔艺 相
同
拉 伸比均 为
热 胺亚 化 时 间均为
分
亚
胺化 间时
由
间为图 维 纤的力 学 能
性纤维的 伸 拉比由表 ,
可
知
,
纤
维拉 的伸强 在度 亚胺化 时
,一
时
达 到最 大值 初始模量
在。
一
处 达到 大值最
,这
是 由于,
纤
在维亚
。
化胺反 应进 行 时 即使 有 氮 气 保护纤 维 也 有 被 氧
纤 热拉维 比伸的增
。可出 随看
着
,
解降的 可 能性且 这 两 个反 应是 同时 进 行 的
,,
,
在 相应得 到大的 纺验丝 得到 的
纤
维的力 学 能性 显明提 高 维纤 高最拉 伸 比 可到
,
达
,
早 实期亚 胺 化 占主 地要位 此因可 以 快 提 高 纤速维
的性
能 而 到 了 后 期 大 多 数
的,
,
,
已
经 转变
可 为以得 到 拉 伸 度 为强
初
始 量 为
亚模胺 化 速 度下降 此 时 热 氧解 开 始 降占主导 地
,
第
期亮董 共等聚 酞 亚 胺纤聚 维结的构与性
能,
位
。
同时在
后期 分子 链因 为发生 交 难 以 运 联动
,
运 动
引 起的 温 度凡,
。
这个 峰应 的温对度 即 为璃 玻 转变化 维纤几为
。
主
链断 后 裂再结 合 困 难 所 以相 对分 子质 量 下
降迅
速,
。℃
,
而
纤
纤,维 的 学性 能也力 之随 降低母 卿
侧 护 兰
橄 。・
。
其℃中 前者 高更 的 几 维是八为 量 更 高更加 刚性
的分 链带子 来的
。
含
…
图
亚 胺场化 时间 对
而
石粼
亚
胺 化 时间
二
认 （ 娜 渡早 喇是
一。 认 （书冀 嚓 娜畏 喇
・
・。
…
纤
维力学的能性影响
竹
。从
温度
℃
,
之
犷 稠 喇璐班 是
・
。
由
口
纤维
处理℃
礴一
图
和纤维
的储 能 模量 和 损模 量耗 线曲司
一
石
℃
哪讨
因司此 要 制 备高强
,
维 纤采应用 较高 初 生 纤 维 的拉 伸比
。
、,
仓
,
量 的含
溶 液提 摩尔高 为比、
采, 较用 的高 亚胺 化 度温和 适 当 的亚 化胺 间
当时时 ,
唱导 日难
恻
、刀
生初 维拉纤伸比
而亚胺 温 度
,化
℃亚 化时间胺,
到的
得纤
维 学力性 能最 好 其 拉 伸强 度和 始
初。
模
量分 为别由
图 可知
。,
即
。
加
温度
℃
闷
侧纤 的维热性 能 纤在维
℃开 始℃ 下以有 着 良好 图 和
加画
纤维, 的损 正 切耗 曲值线
的,热稳 定 性
,从
纤 维现出 显明
一
的失 最重 的大失重速 率 出 现
在℃
。
纤
的维 形 及貌聚集态 构结由图
现出纹
。
的裂 倡酬珍 桩 似 通
…碳
可 看 出 随着
亚 胺 温化 的度升 高,
,
,
图
几
加
以洲
纤维 的 截 面 状形 渐渐 变 得不 规则 后最 内 部开始
《
众
温度 ,
℃纤维
的
线曲
阮
纤 试样维由
以祀纤维
℃ 处理
得
到
。
图不
同 亚胺化 温 处度理 下代
维纤的 横 截面
。
片照
纤
的维由
可看出图
,
纤 的维 能储 模 较 高量
。
这是 于由,
以 在
热亚 胺化 的过 程 会中 生产
同,时 从图
有 个峰
,两
中
可以 观察
。
到 纤 维损耗 正 切 曲 线,
大 量水分 水的 在分 高温 下 被 迅速 蒸 发 维 内纤
收缩部产 生 了裂 纹 生的 裂纹
。
。
其中。
℃左右 出现 的峰对 应 转
口 聚而合 物 在 热 理处 中自身 发会
,, ,
变 这是 由 分 链子 上的一 些 小 基团 如 侧 基 等 始开
生
学化 物理和交 联 令 子 分链 难 以移 动来 修补产 处 理 温越 高度水分 生 越 迅 成速 聚 合,
,
发 生
动引运 起的
,
,而
℃
左 出 现右 峰则对的应
转 即玻璃 变转化变 这 是 大 分 链子 的链 段 始
开物收 缩越 烈 剧 而交联 程 度 也 更 因 大此越 易在
容
合
纤成
维
工业,
第年
卷
。
纤维 内 部 形 成 纹裂等 缺 陷温
有利 于提
高,
。此 由可见
纤维
,
的性分 子 链移 动难困 难 进行以整 齐 有 的序排 列
热亚胺 化 温度 应 采取 段 分 进式 行 先即低温 后
纤高维 的力 学性能
析
,
分
结
纤论维
由的
现 图说
,明
较
高的纤 维纤 维
含
量初生 维纤 拉 伸 热比。
、
、
可
出看
维纤 只扁有
平 的宽峰 出
亚 胺 化温度 和适 当 热的 亚胺 时化 间 可以 显 著 提
地
纤 几维 处乎于 无 形定态 而
,
高纤
维的 学力性
能。
实验得
的到,
纤 最维
高
可中 以 观 察到 一 些较 弱 的 尖 峰 说明有
了 定一 的结晶 度
。
学 性能 为力拉伸强
,度
初
始模量
维纤 的 稳 定 性热 优 其 异玻 璃 化转变
度为
温一
℃
。
较 高
的热 亚 胺 化 温 会度 导
致现 出裂 结纹晶度 较 低
,
,
纤
维内部
。
因 此
在 亚胺 化 过 程消
。中
除纤
维 的结 构缺 陷以 尽 量及 高 提纤 维的 结 晶度
是 制备 更 高强度 维纤的 关键 之 一
日
。
参图
纤
维
考的
反
献
,
曲线文伯
盯
,
〔
一
比
,,
,
结 晶 度 提 高的 可以 高提纤 维 的 力学 性 甚能至
可以 抵消纤 维 构结 缺带陷来 不 的 利 响影
。
”
一
虽然,
・
,
一一
一
,
四
盛
,
从图
中可 以 看 出 较 的 亚高 胺化 温 度 会带
来 ,,
,。
一
详、
石
阮 厂
纤。维 部 的内缺 陷 但 也 带 来较能 为 完 全的 亚 胺化
度程和 一 定 的 晶结度 所以 尽管 出 现缺陷
,
,纤
口
,
一
伙
,
什
维
的 学力 性 也 会 增能大
。
钾
另
外从图
,
还中 可以
,〔 〕
,
灰
以巧
・看出
在不
为
,高
,℃ 处 理下 得 到的。
纤 维 结
晶度
后过 于
即
刚化
伴
一
一
‘ 卜
是 因 这为 引人
〔
,」
,
川
一・
而,
,
,
,
盯
了
,,刀
勺
记
加
一心。
服
,
硬对
肠
卿滋
。沂,
比
二 。
,
九七几
《
巧
一 一一
仆
。
卿卯
面
一’
阮 卿
・伴伴
伴一
即
,
伴
一,
伴
,
洲 ,
,℃
伴
一
弋
伴
一
・
℃
口,
即
悦
,
悦
伴
目
,
第
卷
生第
期
成
纤
合
维工
加
业月
共 聚聚酞 亚胺 维 的 纤 构 结 与性
董能
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冠 高群
刘向阳
顾
宜
光斗叶,
川四大 学分高子科学 与工程 院学高分子材 料 工程 家国重点实验 室 川四成 都
巧
摘
要
均苯将四 甲酸醉二
,
一
’ 苯醚二 胺二
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氨对基 苯基一 氛基 并苯哇咪
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共
纤聚
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体。 的聚系酞 胺
酸从
溶液 进
行 湿法纺 丝 成
制,
,
从 纤
,
采 用 热 维亚 胺 化的 法方制 得 聚酞亚
。胺
研
究 不 同了的纺 丝 及其 后 理 处件 对条
纤 维 结 性构能 的 响影
,
结 果
表 明当 合聚 中 物以。
量 含较 高 魔时 尔比 为
,
初从 生纤维 拉伸比 较
高 初 生纤拉 维伸 比
为热
亚 胺 温 化 高
,度
纤维
的力学 性 能 显 著 提高
℃,
当
岁
,
,
热理 处 度温,
处
时 理间,
而
时,
纤力维学性 能 最好 其 拉强 度 伸 和初
,始模
量别分为
‘
,
纤
维热能较好性
在℃
左右仍有 好 的 热较稳定 性 ,
其
玻 化璃转 变温纤维 内部 出
度
为
,、
℃
扫。 描镜 电 观察 广角和
。
线衍射 分 射表析明 较 高的 热亚 胺 化温 会 度导
现裂致 纹 结晶度 低较为
关扭
词 聚酞 亚 纤胺 维 聚胺 酞酸纤维力 学 性 能性 能 热结 构中圈 分号类文
献 别识码文 章编号
一卜
姗
以一
长
期 以 来芳 香 族 聚 酞 亚胺
、,
、
纤 维
于由具 、
纤的 制维备
良有好的 稳热定性 耐辐射 性 耐化学性 及 优异的
纤维通以 湿 过 法 丝 纺 艺工 到 得其中 凝
固为浴 乙 水 醇 混合液 体 积
,
,比
学力 能性而 受 到 了广 泛 的关注 特别 是 在 天航
子 原 能 业 工 事 工 业军和 环 保等 领域 得 广 到 应泛 用、
,
一。
。第
二 和 三第拉伸 浴 均为乙 醇
过,脱滤泡后,
来 带发 展 的机 了
,遇
一
’ ’〕
。但
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,
等
其的
以溶液
注被 人不 锈钢制 丝 料筒 中 并 在 料纺
。 他性 高能维纤相 其力 比 学性能 不足 是 目前 待
筒函的 部 通 顶 高 人 压氮气 使 液 通 过 溶料 底筒部 喷 的丝 挤板出 到凝固 浴凝 固
中孔径,
解
决的 一个问题 与
,
,
。
据报 道
用
均苯 四 甲 酸二
喷醉 板 丝 数孔 为。
,
’
一 二苯 二醚
胺
制, 得
。
在
氮的气 压 力约
,
凝
的纤固
℃下
进
行热拉伸倍 后 强 仅度 有
力学的性 能者作在,
维
在第 一 第 和二辊 以 及 第 二和第 三 辊 间 被之 两次
初 始
模量
拉伸
。
为
了 让拉 更 伸容 易地 进行 在两 段拉 区伸。
为 了提高
一
灯进
处
维纤 被均 在 乙浸 中
,
纺醇丝 筒料 中
溶
,
体的 中引系 人一 了 种
带
有芳杂 环 刚 性结构 的对
氨基 苯 基一 氨基苯 并哩咪
、。
液 凝浴 固第一 和 第 二 拉伸 浴温 的分 度别为
,
,,
,
以和
℃
。
经 过。 伸拉后 的 初生 纤 用维 一台卷
绕℃下真 空 干燥
。
行 共聚得 到了更 为 刚 的 主 链性结 构并 用采 二步’ 〔法〕制备 了 从 学力 性能 性热能 以 及 形 貌 和聚
集态 结构 个方面
、对
、机
收集 由
得
到的纤 维 在 纤 的 制 维
纤 维备进 行 了 究 通 研
过
、
,以 纤维进行热 胺化亚理得 到
处根
纤 ,维纤
扫描 电镜
力学 析分
察观热 失重 分析
动态
试
测
维
。
体具 方 法如 下将 一 含束
,
有
广
角射
衍线射
。的丝束 固 定 一 在 热加套管 的 顶 部 开 口 处
,
丝束让
等分析
手 段 讨 了 论不同 的 以 岁后 处 理工 艺 纤对 性维 能的影 响
实
验比
以例及
垂 直 穿 过套 的 管空 中部 分 在并 丝束 的 底 部吊
的 祛码 以 纤向维 提 供 一 定张 使 其力 持 伸保
管套底部 通有高 纯度 氮气以 避 免以 在 高 温 下被 热 氧化 热 亚 化 胺 温度 为 直状 态
,
。
。
原料
酞聚胺 酸为 一
以
,
溶液 含固 为量
,
,
剂
溶收
摘日期
者 简介作董亮 。
一
一
修 改收 到 日稿期
一
一
。一
,
男硕士生
,。
要 从主事 性 能 高
纤
甲基 毗 咯 烷 酮 自 制 醇乙 业工 级 科 龙试。
维
的 究研
剂
厂
产 金项鑫 目 国 自家然 科学基 金 重点 项 目
以
。
合
成
,℃
纤
维
工
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年
第
卷
时间
一
。
的
表
纤维
。
测
试 表与征
纤 维拉伸 的对
比比 碑币加,
维纤学性力 能 影 响的口
胎
抽
川
力学
性能 用 采太 仓 纤维 仪器厂 的纤 维强 度 测 仪进试 测行 试
。仪旧拉伸
比
,析 分在荷 兰
衍射 仪上 进行
,
公司
‘。
拉强伸度
・
始模初量 。
〔
・
一
断一裂 伸率
长,
。
测试 条件 室 温 电压 一
电流
,描
扫
维 横纤截 面 形 采 用 日貌本
公司
,一
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行
℃,
。公
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一。
热失重 分 析
注
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岁
℃和
尔摩比为
,
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。
测
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国
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间
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。亚化 温度胺
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,
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,
,
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,温度
为
。
纤 维 的拉 强伸度 初 始和模量 都随 之 上升 为温高下 纤 维 的 亚胺化 程 度 较 为 全
完,
。
这 因
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同 时
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,
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,
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,
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弱
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,
含
量的 加
。增
纤维 力的 学性 能从
理 论上 分 析 由
于有
助于提
是高 一种 具有 刚性 的
纤维
的力学 性能
肠
亚胺 化温 对度而
伙地园 因
纤 维力 学的 能性的 晌
泊影 七
芳杂环 结 构 单 体的 在,
,
解
体
系加 中入
口
代
体单共 聚 会使 主 链上醚 键 少减 而 刚 性的芳
杂环增 因多 而 纤 维 的 力学 性 能 和 性热能 会 得都 到提 高
讲出
。
・阮比
初 始 模量’
。・
纤
维亚
胺化 温
拉伸强 度
一
表
由
。
可 随着
,
知
含 量的 加增
,,
,
度
℃
、
一
’
裂伸 长断
,率
凡 氏
乌 几 残
戈纤 维的拉伸 强 度 和 初始 模 量 显明增 加 与
理论分析 较 吻
合,
另
外从 表
,
可看 出拉 伸 比的
。增
大同 样有 助 提于 高 纤维 的力学 性 能
这 是因为
拉伸
比 大 增后大 子分链 纤沿维 轴 向 排列 更 加整 齐
序
裹
,有
维纤 的取向 度 更高
。
以
刀伙川
的
比例
肠对
纤
维力 学性能的影 响
邝
日比 拉
强伸度 。
・
样试
口
岁摩比尔刀
拉伸
比
乙‘ , ,｝
初始 模
量
’
・。
一
・
一
‘
裂断 长伸率巧
注
样
试,
一均由表
份
的中一
亏
一纤 处 维
,理
一
,由
均聚表
的中
维 纤理处
,
则妇
解
肠,
刀 一
件
纤维处 理 纺
丝
〔艺 相
同
拉 伸比均 为
热 胺亚 化 时 间均为
分
亚
胺化 间时
由
间为图 维 纤的力 学 能
性纤维的 伸 拉比由表 ,
可
知
,
纤
维拉 的伸强 在度 亚胺化 时
,一
时
达 到最 大值 初始模量
在。
一
处 达到 大值最
,这
是 由于,
纤
在维亚
。
化胺反 应进 行 时 即使 有 氮 气 保护纤 维 也 有 被 氧
纤 热拉维 比伸的增
。可出 随看
着
,
解降的 可 能性且 这 两 个反 应是 同时 进 行 的
,,
,
在 相应得 到大的 纺验丝 得到 的
纤
维的力 学 能性 显明提 高 维纤 高最拉 伸 比 可到
,
达
,
早 实期亚 胺 化 占主 地要位 此因可 以 快 提 高 纤速维
的性
能 而 到 了 后 期 大 多 数
的,
,
,
已
经 转变
可 为以得 到 拉 伸 度 为强
初
始 量 为
亚模胺 化 速 度下降 此 时 热 氧解 开 始 降占主导 地
,
第
期亮董 共等聚 酞 亚 胺纤聚 维结的构与性
能,
位
。
同时在
后期 分子 链因 为发生 交 难 以 运 联动
,
运 动
引 起的 温 度凡,
。
这个 峰应 的温对度 即 为璃 玻 转变化 维纤几为
。
主
链断 后 裂再结 合 困 难 所 以相 对分 子质 量 下
降迅
速,
。℃
,
而
纤
纤,维 的 学性 能也力 之随 降低母 卿
侧 护 兰
橄 。・
。
其℃中 前者 高更 的 几 维是八为 量 更 高更加 刚性
的分 链带子 来的
。
含
…
图
亚 胺场化 时间 对
而
石粼
亚
胺 化 时间
二
认 （ 娜 渡早 喇是
一。 认 （书冀 嚓 娜畏 喇
・
・。
…
纤
维力学的能性影响
竹
。从
温度
℃
,
之
犷 稠 喇璐班 是
・
。
由
口
纤维
处理℃
礴一
图
和纤维
的储 能 模量 和 损模 量耗 线曲司
一
石
℃
哪讨
因司此 要 制 备高强
,
维 纤采应用 较高 初 生 纤 维 的拉 伸比
。
、,
仓
,
量 的含
溶 液提 摩尔高 为比、
采, 较用 的高 亚胺 化 度温和 适 当 的亚 化胺 间
当时时 ,
唱导 日难
恻
、刀
生初 维拉纤伸比
而亚胺 温 度
,化
℃亚 化时间胺,
到的
得纤
维 学力性 能最 好 其 拉 伸强 度和 始
初。
模
量分 为别由
图 可知
。,
即
。
加
温度
℃
闷
侧纤 的维热性 能 纤在维
℃开 始℃ 下以有 着 良好 图 和
加画
纤维, 的损 正 切耗 曲值线
的,热稳 定 性
,从
纤 维现出 显明
一
的失 最重 的大失重速 率 出 现
在℃
。
纤
的维 形 及貌聚集态 构结由图
现出纹
。
的裂 倡酬珍 桩 似 通
…碳
可 看 出 随着
亚 胺 温化 的度升 高,
,
,
图
几
加
以洲
纤维 的 截 面 状形 渐渐 变 得不 规则 后最 内 部开始
《
众
温度 ,
℃纤维
的
线曲
阮
纤 试样维由
以祀纤维
℃ 处理
得
到
。
图不
同 亚胺化 温 处度理 下代
维纤的 横 截面
。
片照
纤
的维由
可看出图
,
纤 的维 能储 模 较 高量
。
这是 于由,
以 在
热亚 胺化 的过 程 会中 生产
同,时 从图
有 个峰
,两
中
可以 观察
。
到 纤 维损耗 正 切 曲 线,
大 量水分 水的 在分 高温 下 被 迅速 蒸 发 维 内纤
收缩部产 生 了裂 纹 生的 裂纹
。
。
其中。
℃左右 出现 的峰对 应 转
口 聚而合 物 在 热 理处 中自身 发会
,, ,
变 这是 由 分 链子 上的一 些 小 基团 如 侧 基 等 始开
生
学化 物理和交 联 令 子 分链 难 以移 动来 修补产 处 理 温越 高度水分 生 越 迅 成速 聚 合,
,
发 生
动引运 起的
,
,而
℃
左 出 现右 峰则对的应
转 即玻璃 变转化变 这 是 大 分 链子 的链 段 始
开物收 缩越 烈 剧 而交联 程 度 也 更 因 大此越 易在
容
合
纤成
维
工业,
第年
卷
。
纤维 内 部 形 成 纹裂等 缺 陷温
有利 于提
高,
。此 由可见
纤维
,
的性分 子 链移 动难困 难 进行以整 齐 有 的序排 列
热亚胺 化 温度 应 采取 段 分 进式 行 先即低温 后
纤高维 的力 学性能
析
,
分
结
纤论维
由的
现 图说
,明
较
高的纤 维纤 维
含
量初生 维纤 拉 伸 热比。
、
、
可
出看
维纤 只扁有
平 的宽峰 出
亚 胺 化温度 和适 当 热的 亚胺 时化 间 可以 显 著 提
地
纤 几维 处乎于 无 形定态 而
,
高纤
维的 学力性
能。
实验得
的到,
纤 最维
高
可中 以 观 察到 一 些较 弱 的 尖 峰 说明有
了 定一 的结晶 度
。
学 性能 为力拉伸强
,度
初
始模量
维纤 的 稳 定 性热 优 其 异玻 璃 化转变
度为
温一
℃
。
较 高
的热 亚 胺 化 温 会度 导
致现 出裂 结纹晶度 较 低
,
,
纤
维内部
。
因 此
在 亚胺 化 过 程消
。中
除纤
维 的结 构缺 陷以 尽 量及 高 提纤 维的 结 晶度
是 制备 更 高强度 维纤的 关键 之 一
日
。
参图
纤
维
考的
反
献
,
曲线文伯
盯
,
〔
一
比
,,
,
结 晶 度 提 高的 可以 高提纤 维 的 力学 性 甚能至
可以 抵消纤 维 构结 缺带陷来 不 的 利 响影
。
”
一
虽然,
・
,
一一
一
,
四
盛
,
从图
中可 以 看 出 较 的 亚高 胺化 温 度 会带
来 ,,
,。
一
详、
石
阮 厂
纤。维 部 的内缺 陷 但 也 带 来较能 为 完 全的 亚 胺化
度程和 一 定 的 晶结度 所以 尽管 出 现缺陷
,
,纤
口
,
一
伙
,
什
维
的 学力 性 也 会 增能大
。
钾
另
外从图
,
还中 可以
,〔 〕
,
灰
以巧
・看出
在不
为
,高
,℃ 处 理下 得 到的。
纤 维 结
晶度
后过 于
即
刚化
伴
一
一
‘ 卜
是 因 这为 引人
〔
,」
,
川
一・
而,
,
,
,
盯
了
,,刀
勺
记
加
一心。
服
,
硬对
肠
卿滋
。沂,
比
二 。
,
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《
巧
一 一一
仆
。
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面
一’
阮 卿
・伴伴
伴一
即
,
伴
一,
伴
,
洲 ,
,℃
伴
一
弋
伴
一
・
℃
口,
即
悦
,
悦
伴
目
,