芳砜綸-芳綸水刺工藝及電絕緣性能的研究.pdf

1、芳砜綸纖維是我國自主研發(fā)的高性能耐高溫纖維，其性能優(yōu)越，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、電絕緣性能等等。國產芳綸纖維同樣作為耐高溫纖維之一，在國外技術保密及產品壟斷的基礎上由我國自行研發(fā)生產技術，其性能亦可與國外芳綸相媲美。為了進一步研究兩種耐高溫纖維的成形工藝并拓寬其產品的應用領域，本課題將通過對芳砜綸和芳綸纖維的性能研究，探討采用射流纏結的方法對纖維進行水刺加工的可行性，設計不同的水刺工藝，分析工藝參數對水刺材料纏結性能的影響。同時，通過分析產

2、品的電阻值、介電常數等電氣絕緣性能，探討其在絕緣材料領域上的應用，并通過持續(xù)高溫處理來分析其耐熱性能。另外，利用熱軋工藝改善產品的表觀性能，并通過提高其密度來提高其產品的相關性能。
　　纖維性能測試表明:本課題選用的芳砜綸和芳綸纖維(2D/51 mm)的單纖強力分別為8.17cN和8.24cN，較一般化學纖維低;回潮率分別為6.13％和6.59％，遠高于一般化學纖維;芳砜綸的模量比芳綸低，即其柔軟和彎曲性更佳，有利于形成水刺纏結結

3、構;高溫失重分析中，芳砜綸纖維和芳綸纖維在溫度分別為444.84℃和411.33℃時，失重達到10％，均具有較好的熱穩(wěn)定性能。
　　本文還對以芳砜綸和芳綸纖維為原料的水刺非織造材料的生產工藝進行了探討，從纖網的制備和水刺工藝的設計兩方面，重點討論了水刺壓力、水刺道數和輸網簾速度三個方面與產品纏結性能的關系。水刺工藝后采用熱軋?zhí)幚恚纳扑滩牧系谋碛^性能，并提高產品的密度。研究表明，水刺壓力和水刺道數的增加，使水刺材料的纏結系數增加

4、，但水刺壓力過大時纏結系數會下降;而輸網簾速度的提高，會使水刺材料的纏結系數降低。熱軋?zhí)幚砬昂蟮乃滩牧希渌坦に嚺c纏結性能的變化關系具有一致性。
　　熱軋?zhí)幚砗蟛牧系谋碛^更為平整，同時厚度下降、密度提高。熱軋后材料的斷裂伸長率均有所下降，另外，部分工藝參數下的產品出現了縱橫向強力共同升高，或縱向強度降低、橫向強度升高的現象。這與材料熱軋后內部結構、纖維間摩擦力、纖維截面形態(tài)等有關。
　　最后，分析了芳砜綸/芳綸水刺熱軋材

5、料的電絕緣性能，包括電阻值和介電常數。芳砜綸/芳綸水刺熱軋材料的體積電阻率在1.05×1012-1.78×1013Ω·m之間，特別是材料經過熱軋?zhí)幚砗笥捎诿芏鹊奶岣唠娮柚狄灿邢鄳脑鲩L，同時，其介電常數范圍在1.046-1.896之間，達到了絕緣材料的性能要求。在材料的耐熱性能方面，經過180℃、168h的持續(xù)高溫處理后，材料的面密度有所上升且厚度下降，同時芳砜綸纖維的結晶度有適度提高，導致其單纖強力小幅度增加，并且最終水刺材料的斷裂強