聚丙烯纤维的力学性能和耐老化性能的研究

摘要

本文应用Instron1122强力仪、声速仪、X-射线衍射仪、热分析仪、扫描电镜、红外光谱等仪器研究了聚丙烯纤维的强度和耐老化性能及老化机理.研究了四种具有不同熔融指数的聚丙烯切片的结晶性能和熔体流动性能,对比了四种切片的可纺性,选出适合制备高强聚丙烯纤维的切片.并通过对纤维制备工艺的研究,探讨了高强聚丙烯纤维的最佳成形条件.选用了EVA和两种纳米SiO<,2>作为第二组份,通过共混改性的方法对改善聚丙烯纤维的强度进行研究.选用了受阻胺光稳定剂Tinuvin111和抗氧剂1010进行聚丙烯纤维的耐光老化性能研究;并通过试样的紫外加速老化、自然老化、热氧老化及热氧稳定性等实验和老化前后试样结构、力学性能的研究,探讨了聚丙烯纤维的老化机理.

目录

文摘

英文文摘

前言

1文献综述

1.1聚丙烯纤维发展概况

1.2高强聚丙烯纤维发展概况

1.3高强聚丙烯纤维开发现状

1.4共混改性的聚丙烯纤维

1.5制备高强聚丙烯纤维的初生纤维的结构特点

1.6聚丙烯纤维的老化与防老化

1.6.1聚丙烯纤维的老化机理

1.6.2聚丙烯纤维的防老化

1.6.3聚丙烯纤维用稳定剂的研究进展

1.7本文研究的主要内容

2实验部分

2.1实验原料

2.2原料结晶速率的测定

2.3原料熔体流动性能的测定

2.4共混原料流变性的测定

2.5共混造粒

2.6共混纺丝

2.6.1纺丝设备

2.6.2纺丝工艺

2.7牵伸

2.7.1牵伸设备

2.7.2牵伸方法

2.7.3牵伸工艺

2.8纤维老化实验

2.8.1自然老化实验

2.8.2紫外老化实验

2.8.3热老化实验

2.9纤维分子量的测定

2.10纤维结构与性能的表征

2.10.1纤维力学性能的测试

2.10.2纤维结晶度的测定

2.10.3纤维取向度的测定

2.10.4热分析测试

2.10.5纤维形态结构的观察

2.10.6红外光谱分析(FTIR)

3结果与讨论

3.1原料的结晶性能和流变性能

3.1.1聚丙烯的结晶速率

3.1.2聚丙烯熔体的流动性能

3.1.3共混原料的流变性能

3.2影响聚丙烯纤维力学性能的主要因素

3.2.1原料分子量对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.2.2纺丝工艺对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.2.3牵伸工艺对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.2.4聚丙烯纤维的聚集态结构与其拉伸强度的关系

3.3添加剂对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.3.1添加EVA对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.3.2添加纳米SiO2对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.3.3添加稳定剂对聚丙烯纤维力学性能的影响

3.4聚丙烯纤维的耐老化性能研究

3.4.1聚丙烯纤维的耐紫外加速老化性能

3.4.2聚丙烯纤维的耐自然老化性能的研究

3.4.3聚丙烯纤维的耐热氧老化性能

4结论

参考文献

致谢

附录