PAN-DMSO溶液流變特性及其對初生纖維結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、本論文在PAN/DMSO溶液已有的流變性能基礎(chǔ)上，借助于旋轉(zhuǎn)流變儀、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、紫外可見分光光度計(jì)和光學(xué)顯微鏡等表征方法研究了不同組成紡絲溶液的流變特性（包括非牛頓指數(shù)、粘流活化能和粘彈性轉(zhuǎn)變點(diǎn)）；探討了濕法紡絲時擠出剪切速率對初生纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)（表面和截面）以及DMSO殘留量的影響；最后對零剪切下紡絲溶液的相分離過程進(jìn)行了分析。 PAN/DMSO溶液的流變特性對濕法紡制PAN

2、纖維的過程產(chǎn)生重要影響。通過研究紡絲溶液的流變特性，可以發(fā)現(xiàn)：擠出剪切速率和溶液組成越低、溫度越高時，紡絲溶液越接近于牛頓流體（非牛頓指數(shù)n值越接近于1）；溶液組成越高、擠出剪切速率越低時，紡絲溶液的粘流活化能越大；溫度越低，溶液組成越高時，紡絲溶液的粘彈性轉(zhuǎn)變所對應(yīng)的頻率越低； 擠出剪切速率不僅對噴絲孔內(nèi)的大分子形態(tài)產(chǎn)生影響，而且也影響著PAN初生纖維的結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)：隨著擠出剪切速率的增加，初生纖維的結(jié)晶度增大，晶粒尺寸減小

3、；擠出剪切速率增加以后，初生纖維的表面產(chǎn)生了沿著軸向分布的溝槽。且剪切速率越高，溝槽越深，規(guī)整性越好；截面開始變得不均勻，出現(xiàn)了一些大孔，并且可以觀察到明顯的“皮芯”結(jié)構(gòu)；隨著擠出剪切速率的增加，初生纖維中的二甲基亞砜（DMSO）殘留量也在增加；同時為使PAN/DMSO溶液有很好的流動性能，也為獲得表面溝槽均勻、缺陷少、晶粒尺寸小且結(jié)晶度高的致密均勻的初生纖維，擠出的最佳剪切速率應(yīng)該在10000s-1左右。 通過研究零剪切下時間