芳砜酰胺共聚物溶液的干噴濕紡研究.pdf

1、聚芳砜酰胺(Polysulfonamide, PSA)具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐酸堿性和阻燃性，在高溫過濾、消防等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。對于聚芳砜酰胺的濕法和干法紡絲已有研究報道，本文則探討了聚芳砜酰胺干噴濕紡可行性，主要研究了芳砜酰胺共聚物（簡稱co-PSA）紡絲溶液的穩(wěn)定性、沿紡程纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能和工藝條件對纖維成型的影響。
　　首先，通過分析研究co-PSA紡絲溶液的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)流變行為發(fā)現(xiàn)，co-PSA溶液表現(xiàn)出典

2、型的聚合物濃溶液流變特性。隨著溫度的變化，不同特性粘度的co-PSA紡絲液顯示出相近的粘流活化能(Eη≈23KJ/mol)動態(tài)模量（儲存模量G’、損耗模量G”）與角頻率(ω)的比例分別為：低角頻率下1.0和2.0，高角頻率下0.2和0.5，證明了co-PSA紡絲溶液在測試溫度范圍內(nèi)處于均質(zhì)溶液狀態(tài)，在進(jìn)一步的動態(tài)溫度掃描分析中，沒有發(fā)現(xiàn)溶液的凝膠化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，說明在實驗溫度范圍內(nèi)，co-PSA紡絲液處于均質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。
　　其次，研究

3、了co-PSA的干噴濕紡工藝，制備了具有良好力學(xué)性能的纖維，。通過SEM、力學(xué)性能、熱性能和超分子結(jié)構(gòu)的分析，研究纖維沿紡程形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能的變化。結(jié)果表明，不同于濕法紡絲，干噴濕紡的初生纖維中已經(jīng)開始形成取向結(jié)構(gòu)，并且在凝固拉伸過程中形成良好的取向結(jié)構(gòu)。隨干噴濕紡過程，纖維形成更好的取向纖維結(jié)構(gòu)并逐漸增強(qiáng)，熱拉伸后，增強(qiáng)了分子間次價鍵作用，在纖維強(qiáng)度增加的同時，斷裂伸長率基本不變。
　　最后，通過小角 X射線散射，掃描電鏡結(jié)合拉伸

4、測試，分析研究成形工藝條件（紡絲線上張力、凝固浴條件、噴絲頭牽伸比、空氣段長度）變化時，纖維沿紡程成形的結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，紡絲線上張力的提高使纖維形成更加緊密和沿軸向的取向結(jié)構(gòu)，但是過高的張力反而會破壞正在成形的纖維中的取向結(jié)構(gòu)。初生纖維中有序結(jié)構(gòu)受到凝固浴溫度、噴絲頭牽伸比和空氣段長度的影響，纖維的可拉伸性受到噴絲頭牽伸比，空氣段長度和凝固浴濃度的影響。co-PSA干噴濕紡的第一凝固浴牽伸過程中，牽伸對象為處在空氣段的紡絲溶液，并且