聚碳硅烷流變性能的初步研究.pdf

1、聚碳硅烷(Polycarbosilane，PCS)是一種分子量低且多分散的有機聚合物，廣泛應(yīng)用于先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備復(fù)相陶瓷和陶瓷纖維。在先驅(qū)體法制備碳化硅纖維過程中，聚碳硅烷纖維的成型通常采用熔融紡絲工藝，而聚碳硅烷在熔融狀態(tài)下的流變性能直接影響聚碳硅烷的紡絲性能。由于常規(guī)流變學(xué)的研究對象一般是分子量很大的聚合物或小分子，對低聚物如聚碳硅烷的流變性能的研究及相關(guān)理論基本沒有，因此有必要對聚碳硅烷流變性能進行系統(tǒng)研究，以了解溫度、分子量等對

2、聚碳硅烷流變性能的影響。 本論文分別采用高溫蒸餾和真空加熱兩種預(yù)處理方法對聚碳硅烷原料進行脫泡預(yù)處理，并制得一系列不同分子量的PCS。物理化學(xué)性能表征表明處理后的PCS除分子量發(fā)生變化外，化學(xué)組成和物理化學(xué)性能并無明顯的變化。 小剪切速率下的穩(wěn)態(tài)流變測試結(jié)果表明：PCS熔體為假塑性流體，具有明顯的剪切變稀性質(zhì)；表觀粘度隨溫度升高而減小，隨分子量增大而增大；PCS的粘度和溫度的關(guān)系不滿足經(jīng)典的Arrhenius公式，表明溫

3、度對PCS粘度的影響更復(fù)雜；傳統(tǒng)的Fox—Flory公式對PCS也不適用，表明PCS不是典型的線型聚合物。 對PCS進行了小振幅的動態(tài)流變測試。首次得到了PCS熔體的動態(tài)粘彈數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果表明，與普通高聚物不同，PCS熔體沒有平臺區(qū)(高彈態(tài))，這可能是因為PCS熔體分子鏈較短，纏結(jié)點極少。實驗結(jié)果還表明，PCS的儲能模量和損耗模量受溫度和分子量顯著影響，都隨溫度升高而減小，隨分子量增大而增大。表明溫度降低或分子量增大，PCS的彈