聚甲醛纤维的制备与表征
聚甲醛是一种高密度、高结晶的线型高聚物，具有优异的综合性能。用其制备的POM纤维能够继承聚甲醛的大部分优点并能发挥其潜在优势，具有高强度、高模量及优异的尺寸稳定性、热稳定性和耐碱性、耐化学腐蚀、耐光、耐候、耐磨耗等性能，是综合性能最好的合成纤维之一，具有良好的应用前景。
POM纤维的制备方法有多种，迄今为止熔融纺丝法是降低生产成本，提高生产效率，实现工业化生产的最佳方法。但由于POM结晶度高、结晶速率快且熔点和分解温度接近，容易造成POM初生纤维的结构不均匀，以致影响成品纤维的力学性能和热性能，成为稳定生产，提高纤维性能的瓶颈。因此研究POM熔融纺丝工艺和牵伸工艺，对实现POM纤维的工业化生产具有重要意义。
本课题对POM切片进行了热性能、流变性能分析以及POM切片的热分解动力学研究;探索了POM纤维的熔体纺丝和水浴牵伸工艺，研究了POM纤维的结晶性能、取向结构、力学性能和耐酸碱性能。
实验中采用的POM切片熔点为162.03℃，熔融指数为9g/10min。研究发现，POM热分解反应为一级反应，分解活化能E=367.87kJ/mol，在230℃以下时，热分解速率小于0.02％/min;POM熔体为非牛顿流体，当熔体温度由190℃升高到230℃，POM的非牛顿指数由0.53增大到0.61，大分子链段的活动能力增强。在同一剪切速率下，表观粘度随温度的升高而降低;剪切速率在90-2500s-1范围内变化时，POM的粘流活化能分布在11.36-24.90kJ/mol范围内变化。
本实验采用双螺杆纺丝机熔融纺POM初生纤维，采用水浴牵伸方法制得POM纤维。由于水浴介质具有传热速度快、热容量大、温度波动小的特点，同时水分子的存在起到增塑的作用，能够减小纤维的内应力，使得分子链间的相对滑移变得容易，大大减少被拉伸纤维的内部缺陷，能够稳定生产，提高纤维的性能。随着水浴温度的升高，POM纤维的结晶度、最大牵伸倍率增大;随着牵伸倍数的增大，POM纤维的取向度、断裂强度、初始模量增大，断裂伸长率减小。实验制得POM纤维的最大断裂强度为7.44cN/dtex，最大杨氏模量为54.04cN/dtex，最小断裂伸长率为15.00％。
POM纤维;熔融纺丝;水浴牵伸;力学性能;取向结构
东华大学
硕士
材料物理与化学
王依民
2011
中文
TQ342.42
66
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）