高强高模材料(完成版本)

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1、01812009028高云啸高强高模材料——聚乙烯醇摘要：聚乙烯醇（简称PVA)外观为白色粉末，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，可分为纤维和非纤维两大用途。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化合物等行业。关键字：高分子聚

2、合物耐磨强力粘接前言:众所周知，聚乙烯醇（简称PVA)外观为白色粉末，是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间，可分为纤维和非纤维两大用途。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化合物等行业。自然，其在直升机的各种材料方面也有极大的作

3、用和发展前景，值得我们去了解。一、发展情况。601812009028高云啸早期在日本、朝鲜、中国等都是以民用为主。由于服用性能更加优良的聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈等纤维品种的出现和后来居上，PVA纤维在服用领域的优势逐渐减弱，世界总产量也相应降低。自20世纪70年代以来，PVA纤维的应用逐渐由服用转向工农业、渔业、医用等方面，高性能及功能PVA纤维品种如高强高模纤维、中空纤维、水溶性纤维、细特和超细特纤维、离子交换纤维、含氯纤维、医用纤维等相继问世，使PVA纤维再次呈现快速发展趋势。其中，对高强度PVA纤维的研究

4、与开发一直受到人们的重视，特别是UHMW-PE纤维的出现，打破了高强高模纤维只能由刚性成纤高分子制取的传统观念，为开发高强度PVA纤维提供了科学和实践依据。目前，国内外的学者利用聚乙烯醇分子结构的特点，致力于研究提高其强度，制造超高强度聚乙烯醇纤维(强度大于20CN/dtex)，提高其附加值，以便替代造价昂贵的芳纶。二、功能性能。根据大分子上羟基的空间排布，可将PVA分成三种不同构型，即全同立构(等规)PVA(i-PVA)、间同立构(间规)PVA(S-PVA)和无规立构(无规)PVA(a-PVA)。其中，60

5、1812009028高云啸间规PVA分子之间最易形成氢键，随间规度增大，PVA耐热水性增强；而无规PVA分子间或分子内氢键最少，其结晶性较强。PVA结晶属单斜晶系，每个晶胞中含两个单元链节，大分子呈锯齿状排列。由于PVA分解温度低于熔点，难于直接测定。根据间接方法测定的结果，PVA熔点随其立体规整度而异，其中s-PVA最高，i-PVA最低。提高纤维强度的关键之一是提高成纤聚合物的相对分子质量。就纤维分子结构而言，大分子末端不能传递应力，受外力作用时在分子链末端发生应力集中导致纤维断裂，而成纤聚合物相对分子质量

6、越高，则末端缺陷越少。PVA分子的立体规整度对纤维力学性能有很大影响。高间规度PVA分子间易形成氢键，限制了纤维拉伸变形时大分子的伸展和相对位移。另一方面，影响纤维拉伸比的因素包括相对分子质量、大分子的线性程度、立体规整度、纺丝及拉伸条件等。间规度越高，拉伸比越小。这是因为间规度越高，分子间氢键的作用越强，氢键在晶区与非晶区之间起到网结点作用，抑制了大分子链的相对位移和片晶之间的拆分。所以，我们不难看出，聚乙烯醇材料具有高强高模的良好性能。三、作用用途。我们知道，聚乙烯醇材料有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、

7、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂；具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。所以，它的材料用途十分广泛。（1）纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料；（2）建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂；（3）化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；（4）造纸行业用作纸品粘合剂；601812009028高云啸四、制造方法1.湿法加硼纺丝　传统的湿法纺丝是以水为溶剂，硫酸钠水溶液为凝固浴进行纺丝。由于硫酸钠是强脱水剂，PVA细流在凝固浴中往往是先浓缩后固化，凝固和浓缩无法同步，使初生纤

8、维结构不均匀，分子间缩结严重，形成许多似晶区域，无法进行高倍拉伸，不能制得高强高模纤维。湿法加硼纺丝是在PVA溶液中加入硼酸作为交联剂，利用硼、钛、铜、钒等化合物，形成交联凝胶结构，然后通过喷丝孔进入碱性凝固浴中时，丝条出现凝胶化，通过湿拉伸一酸中和一湿热拉伸一水洗，解除交联结构后，进行高倍热拉伸热定型，得到高取向和高结晶的高强高模PVA纤维。2.干湿法纺丝　干湿法纺丝是高温纺丝和低温凝固相结合的一