利用TG-FTIR联用技术对Kevlar纤维的热解过程的分析

发布时间：2017-08-19 17:10

  本文关键词：利用TG-FTIR联用技术对Kevlar纤维的热解过程的分析

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【摘要】：现代工业应用与技术领域要求材料具有良好的机械性质与热学性质,Kevlar纤维做为近年来材料领域研究的热点纤维材料,具有高强度、耐高温等良好的性能。纤维材料的性质依赖于自身的结构和组成,热分解过程对于研究材料的结构和热学性质有着十分重要的意义。热红联用技术做为一种新型的联用技术,既能定量又能定性地进行分析,在研究材料的热分解过程中具有明显的优势。由于Kevlar纤维的热分解过程在文献中少有报道,本文首次利用TG-FTIR联用技术对Kevlar纤维在室温到800℃的热解过程进行分析,得到了Kevlar纤维热解过程的详细步骤及各个步骤的反应产物。结果表明,Kevlar纤维的热解经历了3个阶段,分别为100~240,240~420,420~800℃。在500℃之前Kevlar纤维失重很缓慢,第三个阶段是纤维的主要失重阶段,最终固体的残留质量为56.21%。红外光谱数据表明,Kevlar纤维热解过程先释放出游离水,随后发生脱水反应和解聚反应,使纤维分子链断裂。最后纤维碎片进一步反应生成小分子气体,水、氨气、一氧化碳、二氧化碳为主要产物。其中水的析出量逐渐增大;氨气的析出量保持基本一致;一氧化碳仅在515~630℃产生,随后即氧化生成二氧化碳;二氧化碳的析出量经历了一个由于一氧化碳转化而产生的增长后,又下降到一定值保持稳定。
【作者单位】： 苏州大学材料与化学化工学部;
【关键词】： TG-FTIR联用 Kevlar纤维 热解
【基金】：国家自然科学基金项目(51173123)资助
【分类号】：O657.33;TQ340.1
【正文快照】： 引言Kevlar纤维做为一种性能优越的纤维材料,近些年来成为材料领域研究的热点,该纤维具有超高强度、低密度、高模量、耐腐蚀和耐高温等十分优异的性能[1-4]。Kevlar纤维全称为聚对苯二甲酸对苯二胺纤维,即芳纶1414,由美国杜邦公司在20世纪60年代生产。聚对苯二甲酰对苯二胺是

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本文编号：701912