芳香族聚酰胺纤维材料的抗紫外光老化研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要芳香族聚酰胺纤维，又称芳纶，具有密度小、强度高、模量大、比硬度大、耐腐蚀、热稳定性好、低电导等诸多优良特性。广泛应用于航空航天、造船、医疗器械和体育用品等复合材料制件。它的强度比碳纤维高，密度比玻璃纤维、碳纤维都小，热膨胀系数低，抗疲劳性好，在一些特殊的应用领域里具有不可替代的作用。但是芳纶具有经不起紫外光线辐射的缺点，本文采用两种方式对芳纶织物的抗紫外老化进行研究：第一，在聚合时，加入紫外线屏蔽剂ZnO或T-M．S(经si02包覆的金红石型Ti02)制成抗紫步'bPSA纤维，然后经纺纱、织造等加工，生产出防紫外线织物。第二，用二酰亚胺类化合物作为紫外线

2、屏蔽剂，对芳纶织物进行后整理以达到防护效果。使用AFM、TEM、电子拉力试验机、XRD、DSC、紫外吸收图谱以及红外图谱分别对纺丝液体系、复合膜体系、复合纤维体系以及织物体系进行表征和性能分析。研究结果表明：1．ZnO纳米粒子在聚合物中可以形成物理交联点，既能提高材料的力学性能，又提高了纤维的抗紫外老化性能；2．运用印染后整理技术处理的芳纶织物可获得较好的抗老化性能；3．T_M—S的加入，虽然提高了聚砜酰胺材料的刚性，却严重影响了其韧性。本文结合性能测试，分析了芳纶及其织物的老化行为，纳米ZnO、Ti02在PSA中的抗老化行为，以及二酰亚胺类化合物在芳纶织物中的抗老化行为。关键

3、词t芳纶织物、聚砜酰胺、纳米复合材料、PSA纤维、ZnO、Ti02V上海大学硕+学位论文AbstractWiththeoutstandingpropertysuchas，smalldensity,highstrength，bigmodulus，llighhardnessratio，corrosionresistance，excellentthermalstability,andlowelectricalconduction，aromaticpolyamidefiberiswidelyappliedtoaerospace，shipbuilding，medicalapparatus

4、，andsportsgoods．Itsstrengthishigherthancarbonfiber,anditsqualityislowerthancarbonfiberandglassfiber．Furthermore，itsheatexpansioncoefficientislow,anditsfatigueresistanceisoutstanding．Sothearamidfiberpossessescertaincompetitiveness．Toaimattheshortcomingofitsweakanti-ultravioletfunction，thispro

5、jeetimprovetheanti-ultravioletperformanceofaramidfiberthroughthesetwoway：first，addinZnOorT．M—S(Ti02becoatedbyquantitativeSi02)duringpolymerizationprocess；second，usethediimidefamilycompoundtoimpregnatearamidfiber．Characterizationonthecompositesincludingthese：asforcompositesolutionpart：theT1ro

6、fsolutionsweretestedbyubbelohdeviscometer,UV-visspectrophotometerWasusedtotesttheUVabsorptivity；compositefilmpart：InfraredspectroscopyWasemployedtoanalyzethechemicalstructureofthecomposite，transmissionElectronMicroscope(TEM)andAtomicForceMicroscope(AFM)wereemployedtoobservethemicrostructureo

7、fthenanoparticlesusedinourwork；compositefiberpart：XRDWasemployedtotestthecrystallineofthefiber,thethermalpropertyWasinvestigatedbyDSCandmechanicalpropertywascharaeterizeAbyInstronmaterialtestingmachine；fabricpart：themechanicpropertyhasbeenpresent，u