芳纶纤维的老化及表面处理研究

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1、芳纶纤维的老化及表面处理研究苏州大学学位论文独创性声明木人郑重声明:所提交的学位论文是木人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集休已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对木文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文小以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。期:趁止蔓从论文作者签名：二陋H苏州大学学位论文使用授权声明木人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归屈苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容和一致。苏州大学有

2、权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所含万方数据电子出版社、屮国学术期刊光盘版电子杂志社送交本学位论文的复卬件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在??年一月解密后适用本规定。非涉密论文囚/期：，墨二矽论文作者签名：？爱雌引币签名：奎擊幽肪芳纶纤维的老化及表面处理的研究屮文摘要中文摘要芳纶纤维是一类大分子主链由芳香环和酰胺键构成的线性高分子，它独特的结构赋予其优界的综合性能，表现为突出的耐热性和热氧化稳定性、优良的

3、综合力学性能及良好的耐腐蚀性等特点，因而在众多尖端工业领域屮得到了广泛的应用，特别是一些材料。，工台日匕要求苛刻的领域。然而，由于芳纶纤维的表面光滑口结晶度高，赋予了它表面极性低与基质的机械螯合能力差等特点，致使芳纶纤维与树脂基体之间的界面黏结性差。现有的改性方法虽然能有效地增加了芳纶纤维的表面极性，但往往会牺牲它们原有的一些优界性能,不能满足飞速发展的现代工业对芳纶纤维的更多更高的性能要求。因此,如何保持芳纶纤维原有突出性能的基础上，引入活动官能团、提高芳纶纤维表面活性，这在芳纶纤维及相应复合材料领域内仍然是一个极具挑战的研究课题。此外，芳纶纤维述存在着耐紫外性能

4、差的缺点,口短时间紫外老化机理尚不明晰。本文即围绕这两个主题而展开。第一，针对纤维表面的惰性问题，建立了一种新型的表面处理方法，即以辣根过氧化物酶冲为催化剂，在纤维表面形成了一层带有活性官能团的包覆层，制备得到了纤维，详细探讨了该方法对纤维综合性能的影响。研究结果表明，纤维的表面形貌和元素组成町以通过控制聚合反应屮甲基丙烯酸缩水廿油酯单体量来实现。与原纤维相比，纤维不仅在表面极性官能团含量、表面自由能和表面粗糙度上有了大幅度地提高，而且在保持原有优异热学性能的同时，机械性能也得到了显著提升。第二，通过对纤维进行短时间老化实验，研究了不同辐射时间对纤维综合性能的影响,

5、探讨了其作用机理。研究结果表明，表面刻蚀、光诱发酰胺键的断裂与氧化以及末端基团的分离,是纤维优异力学性能恶化的主要原因。此外,老化主要发生在纤维的皮层结构。关键词:芳纶纤维，紫外老化，表面改性，力学性能作者:厉世能指导教师:顾媛娟教授・、析・・9•••9••:・日三罩日冰第一章绪论?.•引言••芳纶纤维概述及应用？...芳纶纤维的化学结构・・•对位芳纶纤维??・…•间位芳纶纤维？？・..芳纶纤维的形态结构・・•结晶结构…•原纤结构?・・..褶叠结构?…・・・皮芯结构？・・••芳纶纤维的性能？・芳纶纤维研究现状?.?..物理改性法...等离子体法....超声辐射技术?

6、？・..紫外辐照法?・？・・射线辐射法••化学改性法...有机溶剂改性??・・・・氟化法？？・...硅烷化改性....表面接枝改性・・・酶催化聚合法••其他表面处理方法??・•…表而涂层法…•低温改性？・芳纶纤维耐紫外性的研究现状•课题的提出和研究内容第二章实验部分？？・・实验原材料•芳纶纤维的表面处理？••短时间紫外辐射处理？・・・・生物酶接枝改性处理?.・结构农征与性能测试？..红外光谱分析・？・・••射线光电子能谱?.・・原子力显微镜??・・..扫描电子显微镜••芳纶纤维浸润性测定一..芳纶纤维单丝拉仲性能测定?.第三章/体系对芳纶纤维的改性研究??・・•引言

7、??・.结果与讨论••表面形貌.••化学结构...晶体结构...拉伸性能??・..热学性能...表面润湿性能?.•小结第四章芳纶纤维短时间紫外老化研究??・•引言•结果与讨论••化学结构•…表面形貌・・..晶体结构...拉仲性能...表面浸润性能?...热学性能？？・・小结？？・第五章结论和创新点.•结论？・创新点？参考文献.硕士期间取得的科研成果？?・致谢?•芳纶纤维的老化及农面处理的研究第一章绪论论第一章绪•引言在世界化纤发展史上，芳纶纤维的发明是继锦纶之后乂一里程碑式的发明，其重大意义在于:它是世界上首例用高分子液品纺丝新技术制得的纤维，在理论上有重要的指