聚對苯二甲酰對苯二胺漿粕的制備及其成形機理的研究.pdf

1、聚對苯二甲酰對苯二胺(Poly(para-Phenylene Terephthalamide),PPTA)漿粕具有PPTA纖維許多優(yōu)異的物理機械性能同時,有更強的復(fù)合效果,被廣泛應(yīng)用于摩擦、密封、增強材料等領(lǐng)域.制備PPTA漿粕最為成熟且已工業(yè)化的方法是PPTA液晶紡絲-切割法.該文分別采用低溫溶液直接縮聚法和沉析法制備PPTA漿粕,并通過對其成形過程的數(shù)學(xué)分析,對PPTA漿粕的成形機理進行了較為深入的研究.首先對在簡單溶劑體系NMP-

2、CaCl<,2>中,低溫溶液直接縮聚法制備PPTA漿粕的工藝條件進行了優(yōu)化.不同因素對PPTA漿粕的相對分子質(zhì)量及長徑比的影響大小順序為:攪拌速率>單體初始濃度>TPC第一次投料比,特別是攪拌速率對PPTA漿粕長徑比的影響非常顯著;利用超聲波洗滌PPTA漿粕,能夠縮短洗滌時間、減少灰分含量.研究了較低相對分子質(zhì)量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)和液氨兩種新的無毒添加劑對直接縮聚法制備PPTA漿粕性能的影響.PVP K30的加入有利于提

3、高產(chǎn)物相對分子質(zhì)量、提高漿粕的長徑比、改善漿粕的表面原纖化等作用,但不影響PPTA漿粕的化學(xué)結(jié)構(gòu)及結(jié)晶性能;而液氨的加入也有利于提高PPTA漿粕的相對分子質(zhì)量,但對漿粕的其它性能沒有任何影響.在間歇式反應(yīng)容器中制備PPTA漿粕的基礎(chǔ)上,采用嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿作為主反應(yīng)器,半連續(xù)化制備了PPTA漿粕.擠出PPTA凍膠體的厚度可通過機頭狹縫的厚度來控制,較薄的PPTA凍膠體可以減小熟化過程中的溫度梯度,有利于PPTA漿粕的相對分子質(zhì)量及長