聚甲醛纖維的制備與表征.pdf

1、聚甲醛是一種高密度、高結晶的線型高聚物，具有優(yōu)異的綜合性能。用其制備的POM纖維能夠繼承聚甲醛的大部分優(yōu)點并能發(fā)揮其潛在優(yōu)勢，具有高強度、高模量及優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐堿性、耐化學腐蝕、耐光、耐候、耐磨耗等性能，是綜合性能最好的合成纖維之一，具有良好的應用前景。
　　 POM纖維的制備方法有多種，迄今為止熔融紡絲法是降低生產成本，提高生產效率，實現(xiàn)工業(yè)化生產的最佳方法。但由于POM結晶度高、結晶速率快且熔點和分解溫度接近

2、，容易造成POM初生纖維的結構不均勻，以致影響成品纖維的力學性能和熱性能，成為穩(wěn)定生產，提高纖維性能的瓶頸。因此研究POM熔融紡絲工藝和牽伸工藝，對實現(xiàn)POM纖維的工業(yè)化生產具有重要意義。
　　 本課題對POM切片進行了熱性能、流變性能分析以及POM切片的熱分解動力學研究;探索了POM纖維的熔體紡絲和水浴牽伸工藝，研究了POM纖維的結晶性能、取向結構、力學性能和耐酸堿性能。
　　 實驗中采用的POM切片熔點為162.03

3、℃，熔融指數(shù)為9g/10min。研究發(fā)現(xiàn)，POM熱分解反應為一級反應，分解活化能E=367.87kJ/mol，在230℃以下時，熱分解速率小于0.02％/min;POM熔體為非牛頓流體，當熔體溫度由190℃升高到230℃，POM的非牛頓指數(shù)由0.53增大到0.61，大分子鏈段的活動能力增強。在同一剪切速率下，表觀粘度隨溫度的升高而降低;剪切速率在90-2500s-1范圍內變化時，POM的粘流活化能分布在11.36-24.90kJ/mol

4、范圍內變化。
　　 本實驗采用雙螺桿紡絲機熔融紡POM初生纖維，采用水浴牽伸方法制得POM纖維。由于水浴介質具有傳熱速度快、熱容量大、溫度波動小的特點，同時水分子的存在起到增塑的作用，能夠減小纖維的內應力，使得分子鏈間的相對滑移變得容易，大大減少被拉伸纖維的內部缺陷，能夠穩(wěn)定生產，提高纖維的性能。隨著水浴溫度的升高，POM纖維的結晶度、最大牽伸倍率增大;隨著牽伸倍數(shù)的增大，POM纖維的取向度、斷裂強度、初始模量增大，斷裂伸長率減