芳纶浆粕的制备及性能研究

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1、羞纶苤拍鲍制圣厘性能鲤豇一一芳纶浆粕的制备及性能研究摘要芳纶浆粕(PPTA—Pulp)是近年来新开发的对位芳纶差别化产品。它在保留了芳纶长丝高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优异性能的同时，由于其独特的加工工艺，还具有一些与芳纶长丝不同的特性，如表面毛羽丰富，比表面积巨大等。比表面积大有利于芳纶浆粕在复合材料基体中的分散。研究表明，芳纶浆粕是一种优良的增强剂，应用于塑料、橡胶、及替代石棉。随着芳纶浆粕应用的开拓，它的制备工艺也引起各国研究者的关注，特别是通过低温溶液直接缩聚法制备芳纶浆粕。传统的制备方法是在低温溶液体系中，添加叔胺类物质

2、，如吡啶等缩聚得到，但是毗啶对环境和人有危害性。本文首先在简单体系中以对苯二胺和对苯二甲酰氯为单体，N一甲基毗咯烷酮一氯化钙为溶剂，探索低温溶液直接缩聚法的工艺参数，然后用数学统计方法一均匀设计法来优化工艺条件。在此基础上，选用一种无毒的高分子添加剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，提高了芳纶浆粕的特性粘度，同时使其毛羽更加丰富。红外光谱图和x一光衍射图表明PVP的加入，并没有影响芳纶浆粕的结构。这也是本文的创新点。为了检验用本文方法聚合的芳纶浆粕的性能，将其应用在耐摩擦复合材料中，即制成工业机械用摩擦片。并与传统纺丝切割法的芳纶浆粕(杜邦、阿克

3、苏公司生产)做了性能对比。／实验发现，简单体系中工艺条件对芳纶浆粕特性粘度的影响与芳纶树脂类似。熟化过程提高芳纶浆粕的特性粘度效果显著，后面的聚合实验都采用了熟化工艺。本文将均匀设计法和回归建模方法一数据处理组合法结合起来使用，仅用较少的实验次数就优化了工艺条件。用最佳工艺条件进行聚合实验，得到的芳纶浆粕的特性粘度为398dl／g，而按照模型计算所得的特性粘度为4023dl／g，与实际基本相一致。添加剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)有加速聚合反应、提高产物特性粘度、羞筮筮拍殴制釜厘性能班究提高芳纶浆粕的长径比、改善芳纶浆粕的表面原纤化等作用。最

4、后以添加PVP聚合得到的芳纶浆粕为增强基，酚醛树脂为基体，制成耐摩擦复合材料。它在高温下的摩擦性能和耐磨耗性大大优于石棉摩擦材料，并且与杜邦、阿克苏公司的同类产品性能接近。试验结果表明，三种芳纶浆粕增强的摩擦材料都具有优良的摩擦、磨损性能，特别是随着温度的升高，摩擦系数有较大提高的同时，磨损率明显下降，甚至出现负值，克服了石棉增强的摩擦材料在较高温度下，磨损率较大的缺点∥关键字；芳纶浆粕特性粘度聚乙烯吡咯烷酮摩擦材料必笥蚜羞纶邃拍的制釜厘性能亟究—————————————一StudyonthePreparationTechnologyan

5、dPropertyofPPTA—PulpAbstractPPTA—PulpisoneofthedifferentialproductsofPPTAfiber，whichremainsmanyexcellentpropertiesofPPTAfiber，suchashighstrength，highmodulus，thermalresistance，chemicalresistanceetcFurthermore，ithasotherspecialperformancesuchaslargespecificsurfacearea，posse

6、ssingsurfacefibrillationandbranched—fibrilforitsuniquepreparationtechnology．TheresearchresultsshowthatPPTA—Pulpcanbeemployedasaperfectmaterialtoreinforceplastics，rubberandtosubstituteasbestosWiththerapiddevelopmentofitsapplication，manytechnologiesofpreparingPPTA—Pulphaveb

7、eendeveloped，especiallythemethodofdirectpolycondensationinsolutionatthelowtemperature．TraditionalmethodofpreparingPPTA—Pulpistoaddtertiaryamine(suchasPY)intosolventsystem．Inthispaper，withthemonomersofTPCandPPDA，insolventsystemofNMP—CaCl2．thetechnologyofpreparingPPTA—Pulpw

8、asstudiedandtheparameterswerelisted．Onthebaseofuniformdesignandgroupmethodofdatahandling，ahighly