聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的制备及其成形机理的研究

《聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的制备及其成形机理的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的制备及其成形机理的研究摘要聚对苯二甲酰对苯二胺(Poly(pam-PhenyleneTerephthalamide)，PPTA)浆粕具有PPTA纾维许多优异的物理机械性能同时，有更强的复台效皋，被广溅应用于摩擦、密封、增强材料簿领域。制备PPTA浆粕嫒为成熟且已工业化的方法是辨强波蕊爨丝一甥害I法。本文分嚣《采鬟低渥溶渡嶷接缩蒙法帮派掇法铡餐PPTA浆粕，并通过对其成形过程的数举分析，对PPTA浆粕的成形机理进行了较隽深入熬磺究。酋先对襁简单溶剂体系NMP-CaCl2中，低温溶液

2、崴攘缩聚法制备PPTA浆粕兹工篙条俘遴行了优化。不潮霆素对PPTA浆粕的稻对分子袋藿及长衽毪豹影响大小顺序为：搅拌速率>单体初始浓度>TPC第一次投料比，特别是搅拌速率对PPTA浆糟长径眈的影响j#常显著；和用越声波洗涤PPTA浆粕，能够缩短流涤时闽、减少灰分含爨。随着PPTA缩聚反应豹谶行，反应程度增加，反应由化学反应控制变为扩散整臻l过程，辐邻懿PPTA夯聚穆寒璇富戆爨之闯发生反应必须瀵足以下两个条l牛：末端葳疲宦能照阊的中心距赛较小，即H<。期PPTA分子键之闽近警平行摊列，即0(o。。剪切流动诱导

3、PPTA分子沿着流动方向发生取向，提离剪诱速率，一方谣，满足爱斑箍据e

4、震爨、嶷巍浆耱静长径昆、改善浆耱豹表甏嚣纤纯等佟强，但不影响PPTA浆粕的化学结构及结晶性能：丽液氨的加入也有利于提高PPTA浆粕的程对分子质量，健对浆粕豹其它性能没有任何影响。在间歇式反应容器中制备PPTA浆粕的基础上，采用啮合同向旋转的双螺杆作为主反威器，半涟续化制备了PPTA浆粕。挤出PPTA冻胶体的厚度可通道枫关狭缝的辱度来控制，较薄的PPTA冻胶体可以藏小熟纯过程中静潺度梯度，有利于PPTA浆粕的相对分子质量及长径比的提高。较低的预缩聚反应温度，有利予得到高相对分子质量的PPTA浆粕；而主反应温

5、度则应控制在70。C左右为宣。物睾萼在戏螺杆中灼停留时闻超过3分钟，才满足镑《备PPTA浆糙的工艺要求。螺杆的转速对PPTA浆粕的棚对分子质量和长径比的提高都不显著，浩转速太快，使物糕在双螺抒中的停馨对闻缩短，反面不利于褥至《性§＆较好的辨TA浆耪。本论文提出了一种制备PPTA浆粕的全新方法一沉析法，即采用将PPTA／I-12S04浆渡壹接在剪切流动麴凝固滚中沉辑基PPTA浆粕。鼹沉析法割备PPTA浆粕的成形机理进行了探索，粘稠的PPTA／H2S04浆液在凝固液中分散成小液滴，在剪留力的侔溺下发生形交后，

6、当凝固液扩散到变形液滴的一定位置，且强度达到一定时，就会沉析出PPTA纤维，进而在高速剪切力的作用下原纤亿成PPTA浆粕。根据对沉析法翎备PPTA浆粕成形机理盼推测，分剐对PPTA／I-12SO,t对渡滚的变形过程稚凝固过程进行了数学分孝歼，褥出了PPTA浆粕最终长度受剪切速率、凝固液的扩散速率，液滴的初始尺寸、浆液与凝固波糟度魄等因素懿影响，由于为了翁化计算过程，对形变、凝固过程都作了籀应的埋想化的假设，计算结果与实验结果稍裔出入。逶过热失重法对壹接缩聚法颡沉据法铡餐豹PPTA浆鞠鳇热稳定蛙及热分鳃动力

7、学进行了分析，结果发现：PPTA浆粕具有较好的热稳定性，在300"C以下失重缀少，僵褒470'C以上热分解速率较快，在氯气中的热分瓣活亿能较高。对Kevlar、Twaron浆粕、和本实验自制的PPTA浆粕增强复合材料的磨擦磨损性能避行了研究，发现三种PPTA浆粕增强的摩擦材料都具有优良的摩擦磨损性能都克服了石棉增强的摩擦材料在较离温度下，磨损率较大的缺点。本论文的主要创新点为：(1)啮合同向旋转的双螺杆作为主反应器，半连续他髑备了PPTA浆糖；(2)秘躅沉析法制备PPTA浆粕；(3)选用薪的酸吸收剂，该碱

8、性物质价廉且对环境友好；(4)选用高分子添加剂，改善了浆粕的成纤憔：(5)对PPTA浆稻的成形过程进行数学分析并对其戚形祝理进行了探讨。关键词：PPTA浆粕，低温溶液缩聚，剪切速率，聚乙烯毗咯烷酮，反应挤出，沉析法2StudyonthePreparationandFormationMechanismofPoly(Para-PhenyleneTerephthalamide)PulpsAbstractPoly(para-Pheny