维纶纤维增强剂的制备及其应用性能研究

发布时间：2022-02-15 12:34

　　维纶纤维（Vinylon fibre）是一种具有高强度、高模量的环保型高性能纤维,具有优越的耐腐蚀、抗老化、抗紫外线等性能,作为复合材料的增强相,与基体粘结性较好,但在复合材料中分散性不佳。因此,通过表面改性法对维纶纤维进行表面修饰,改善维纶纤维在复合材料中的分散性能。目前国外对维纶纤维增强剂的研究报道较少,自主研发知识产权不对外开放,且制备过程复杂、成本昂贵,极大的限制了其在复合材料中的产业化应用。针对上述难题,本文根据维纶纤维自身的特点自主设计研发了一种与维纶纤维之间具有高亲和性的热塑性维纶纤维增强剂,以期改善维纶纤维的分散性能,进而提高水泥基复合材料的力学性能。首先,选取聚乙烯醇（PVA）树脂为原料,加入磷酸酯（8102P）进行适当改性,制得工艺简单的水溶型聚乙烯醇磷酸酯（TFOPVA）。通过对产物进行水溶性和接触角的测试,最终确定最佳反应工艺:反应原料为PVA和8102P,反应时间为4.5 h,反应温度为185℃,投料比为1∶4。同时对产物进行红外、核磁结构表征,并对其乳液粒径、耐酸碱性能、热力学性能等进行表征。结果表明,TFOPVA增强剂具有较好的耐酸碱性和热力学稳定性,粒径... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

维纶纤维上浆处理示意图

天津工业大学硕士学位论文20图2-4液滴在固体表面铺展示意图Fig.2-4Diagramofdropletspreadingonsolidsurface2.4.4乳液与维纶纤维接触角的测试采用JC2000C1接触角测量仪测量TFOPVA乳液与维纶纤维之间的接触角。按图2-5所示将单根维纶纤维固定于载物台上，利用专用喷雾器将不同质量分数浓度的TFOPVA乳液以液滴的形式悬挂在纤维上，用接触角测量仪测量液滴的接触角。为了减少实验制样给测试结果带来的误差，每组数据测试3个样品，每个样品在纤维的三个不同区域测试3次，求取平均值。图2-5纤维接触角测试样品台Fig.2-5Fibercontactangletestsamplestage2.4.5乳液粘度的测试参考GB/T265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》，通过SYD-265C型石油产品运动粘度仪测量不同质量分数待测样品的粘度。2.4.6热稳定性测试

天津工业大学硕士学位论文20图2-4液滴在固体表面铺展示意图Fig.2-4Diagramofdropletspreadingonsolidsurface2.4.4乳液与维纶纤维接触角的测试采用JC2000C1接触角测量仪测量TFOPVA乳液与维纶纤维之间的接触角。按图2-5所示将单根维纶纤维固定于载物台上，利用专用喷雾器将不同质量分数浓度的TFOPVA乳液以液滴的形式悬挂在纤维上，用接触角测量仪测量液滴的接触角。为了减少实验制样给测试结果带来的误差，每组数据测试3个样品，每个样品在纤维的三个不同区域测试3次，求取平均值。图2-5纤维接触角测试样品台Fig.2-5Fibercontactangletestsamplestage2.4.5乳液粘度的测试参考GB/T265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》，通过SYD-265C型石油产品运动粘度仪测量不同质量分数待测样品的粘度。2.4.6热稳定性测试

【参考文献】：
期刊论文
[1]干湿法含硼高强高模PVA纤维的制备及其结构性能研究[J]. 丛龙丹,邹黎明,许永静,洪新球.  合成纤维工业. 2019(04)
[2]高间规立构规整度高分子量聚乙烯醇纤维的研究进展[J]. 王俊冉,唐华东.  应用化工. 2018(11)
[3]聚乙烯醇水溶纤维纺丝稳定性影响因素的分析[J]. 沈瑞.  安徽科技. 2017(08)
[4]PVA纤维增强对水泥基复合材料抗冻性能的研究[J]. 杨燕华.  鄂州大学学报. 2016(03)
[5]建筑施工中混凝土裂缝的控制措施及处理[J]. 张传军,徐良.  科技创新与应用. 2014(03)
[6]聚乙烯醇水溶纤维的水溶状态及其对碱锰电池隔膜性能的影响[J]. 范玉敏,李红祝,李荣年,汤人望,王虹.  产业用纺织品. 2014(01)
[7]聚噁二唑纤维阻燃维纶纤维混纺纱的性能分析[J]. 侯琳,刘永杰,张再兴,王进美,李永兰.  棉纺织技术. 2013(01)
[8]高强高模聚乙烯醇纤维是替代石棉的最理想材料[J]. 高祖安.  高科技纤维与应用. 2012(04)
[9]改性聚乙烯醇缩甲醛纤维的开发与应用进展[J]. 汪多仁.  橡塑资源利用. 2011(03)
[10]高强维纶的结构和性能[J]. 施楣梧,任鹏飞.  中国纤检. 2011(07)

博士论文
[1]聚丙烯腈基碳纤维的表面修饰及复合性能研究[D]. 吴波.天津工业大学 2017
[2]高强高模聚乙烯醇纤维的制备及其过程中大分子缠结的研究[D]. 朱寅.东华大学 2015
[3]玄武岩纤维混凝土的微结构及BFRP筋纤维混凝土梁斜截面承载力试验研究[D]. 毕巧巍.大连理工大学 2012
[4]超高韧性水泥基复合材料弯曲性能及剪切性能试验研究[D]. 侯利军.大连理工大学 2012
[5]超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D]. 王冰.大连理工大学 2011
[6]中国纺织业可持续发展能力研究[D]. 段文平.武汉理工大学 2007
[7]熔法纺高强高模聚乙烯醇纤维结构与性能的研究[D]. 李莉.四川大学 2006

硕士论文
[1]国产高强高模聚乙烯醇纤维的表面改性及其复合材料的界面调控[D]. 王贺.浙江理工大学 2017
[2]PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能及板的爆炸动力响应分析[D]. 李东苇.长安大学 2013
[3]高性能维纶在特种工装面料上的应用[D]. 张硕.东华大学 2013
[4]水环境下碳纤维混凝土渗透性和导电机理的研究[D]. 温晓尉.山东大学 2010
[5]高分子质量聚乙烯醇的合成及其高强高模纤维的制备[D]. 祁玉冬.四川大学 2007
[6]高立构规整度高相对分子质量聚乙烯醇的研究[D]. 王平.中北大学 2007
[7]粗合成纤维混凝土力学特性及其细观增强机理[D]. 李建辉.北京工业大学 2006
[8]高强高弹PVA纤维增强水泥基材料的研制与性能[D]. 陈婷.合肥工业大学 2004
[9]水溶性改性PVA纤维的研究[D]. 张研.苏州大学 2003
[10]混凝土现浇楼板裂缝的成因与控制研究[D]. 王凯.大连理工大学 2003



本文编号：3626642