聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚体纤维的成型新技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(芳纶1414)是经液晶溶液于喷—湿纺制得的高强、高模纤维，是当前最重要的高科技纤维。随着全球对芳纶需求量的增加及市场竞争的日益加剧，各国芳纶的生产厂家和研究单位都在不断地开发新工艺、新品种，以赋予聚对苯二甲酰对苯二胺纤维更优异的性能和尽可能地降低生产成本。本文综述了近年来芳纶生产的新工艺和具有各种特殊功能的新品种并简单介绍了该纤维的结构性能及发展方向。     

聚对苯二甲酰对苯二胺/尼龙6复合物

随着材料科学的发展，纤维增强塑料已由纤维与树脂的复合，扩展到以刚性链高分子与柔性链高聚物在分子水平上的微观复合．棒状、刚性的液晶高分子是一种超高强度和超高模量的高分子材料，同时还具有在某种条件下易于自发取向形成微纤的特性．基于这些性能，液晶高分子自然成为代替无机纤维作增强剂，与柔性链高聚物进行微观复合最理想的材料．在与柔性链高聚物复合时，如何使之在基体中形成有很高的长径比（Ｌ／Ｄ）的液晶纤维，并在基体中又能起到强的增强效果，来获得高强度、高模量的复合材料．多年来一直是国际上研究的热点，有关这方面…     

烷基取代聚对苯二甲酰对苯二胺的相对分子质量以及相对分子质量分布分析北大核心CSCD

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的相对分子质量和相对分子质量分布直接影响芳纶纺丝性能。PPTA主链间的氢键作用使其难溶于氯仿等常用有机溶剂中,不能满足核磁共振波谱仪、质谱和凝胶渗透色谱法等测试要求。为了提高PPTA的溶解性,通过主链上N位接枝系列不同种类和取代程度的烷基侧链,得到可溶解的烷基化PPTA,考察了不同烷基种类和烷基化条件对相对分子质量以及相对分子质量分布的影响。乙基烷基化PPTA的取代程度可达98.6%,有利于得到多分散系数较低和更为准确的相对分子质量分布。根据马克霍温克方程,得到了特定黏度范围内重均相对分子质量与特性黏数的关系公式为[η]=9.96×10^(-3)M_(w)^(1.08),对优化PPTA合成条件和改善芳纶纤维的性能提供了参考。     

聚对苯二甲酰对苯二胺对尼龙-6共混改性的影响

<正> 聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是一种棒状的刚性高分子,由它的液晶溶液可制得高强度、高模量、耐高温纤维,这种纤维可作为增强剂以制备高性能的复合材料。若将刚性链高分子以近于分子水平分散到柔性链高分子中,可期望得到性能良好的分子复合材     

聚对苯二甲酰对苯二胺/水滑石纳米复合材料的制备与表征

近20年来,人们已经研究和制备了很多聚合物／层状无机粘土纳米复合材料,但所用无机粘土绝大多数为蒙脱土等具有层状结构的阳离子化合物,而对以水滑石(LDH)等阴离子型化合物为基础制备的聚合物／层状无机物纳米复合材料的研究近期才有报道．     

聚对苯二甲酰十碳二胺的制备和非等温结晶动力学研究

以对苯二甲酸和癸二胺为原料,经成盐,预聚合和固相聚合三个步骤合成了新型长碳链和较高相对分子质量的半芳香尼龙聚对苯二甲酰十碳二胺,由红外光谱和核磁共振对其结构进行了确认。用DSC方法研究了聚对苯二甲酰十碳二胺的非等温结晶动力学,用莫志深提出的R～f法对非等温结晶动力学进行了分析,由R～t法得到α值在0.70～0．81之间。利用Kissinger方法求得了半芳香尼龙的非等温结晶活化能,△E=-297．08kJ／mol。     

取向聚对苯二甲酸乙二酯纤维的非等温结晶动力学

取向聚对苯二甲酸乙二酯纤维的非等温结晶动力学张志英，赵家森（天津纺织工学院材料科学系天津３００１６０）关键词取向高聚物，聚对苯二甲酸乙二酯，非等温结晶，结晶动力学研究高聚物结晶动力学常用的等温方法有光透射法、密度法、显微镜法、Ｘ－射线衍射法、差示扫描...     

N-烷基化聚对苯二甲酰对苯二胺梳状高分子中烷基侧链对刚性主链堆积行为的影响

基于聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA), 采用N-烷基化方法制备了系列PPTACns(烷基侧链碳原子数n=8, 10, 12, 14, 16, 18)刚性主链梳状高分子, 利用DSC, XRD和FTIR等方法研究了其主链堆积行为、 分子链构象及热性能等与烷基侧链长度及结晶特性之间的关系. XRD和DSC结果表明, 当烷基侧链碳原子数达到14时, 烷基侧链发生结晶. XRD结果显示, PPTACns具有层状结构, 烷基侧链长度对主链层间距影响显著. FTIR研究发现, 烷基侧链的聚集状态对PPTACns分子链的构象产生较大影响, 伴随着烷基侧链结晶的熔融, PPTACns的分子链构象发生显著改变. 烷基侧链处于熔融状态的PPTACns的ν_C=O和γ_C-H谱带峰位与烷基侧链不结晶的PPTACn接近.     

单轴取向聚对苯二甲酸乙二酯非等温结晶动力学研究

采用等速升温DSC方法对单轴取向聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)的结晶过程进行了研究 ,发现单轴取向PET的冷结晶峰表现为多重结晶峰 .等温DSC方法的研究结果进一步证实结晶重峰的存在 .为此 ,本文提出了一种依据非等温DSC曲线解析高聚物结晶动力学参数的新方法 .对单轴取向PET的研究结果表明 ,与其他方法相比较 ,由新方法计算出的理论曲线与实验数据能更好地吻合 .单轴取向PET的总的结晶过程由三个子结晶过程组成 .根据不同拉伸比 ,各个子过程的Avrami指数和质量分数的变化 ,对结晶机理进行了解释 .与各向同性PET样品相比 ,单轴取向PET在低温部分的结晶速率明显增快     

取向非晶态聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜的结晶

采用小角和广角X-散射法比较了未拉和热拉PET膜在结晶性能方面的差别,热拉试样在分子链段的小尺度范围内基本上是无规取向,而在分子链的大尺度范围内却是高度取向的。研究结果表明:热拉PET膜的结晶诱导期较短,长周期发展得较快,结晶后小角X-线散射表现出明显的各向异性,在热处理过程中先出现显著的热收缩,随后又表现出结晶伸长现象,这些都和未拉试样有明显的差别。     

STUDY ON SOLUBILIZATION MECHANISM IN THE SYNTHESIS OF HIGH MOLECULAR WEIGHT POLY(p-PHENYLENE TEREPHTHALAMIDE)

The salts dissolved in the amide solvent play an important role in the synthesis of high molecular weight poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA). The solubilization of salts was investigated in this paper. The effects of association-dissociation equilibrium of salts and the solvation of their ions as well as hydrogenbond on solubilization were discussed in some detail. The effects were attributed to cations and anions of salts respetively. Finally, the equation of solubilization was established according to the experimental results and some thermodynamic laws. The relations between molecular weight of PPTA and the solubilization were discussed.     

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的热老化行为与机理研究

在250～400℃空气中对自由状态下对位芳纶进行等温热老化处理,采用万能材料试验机、红外光谱法、广角X射线衍射法、声速法和特性黏数法表征了老化过程中力学性能和结构的变化.结果表明,在老化初期,由于分子链的解取向,强度随时间快速下降;随后的热分解使强度随老化时间继续降低,符合二级反应动力学模型,其热老化表观活化能为32.4kJ/mol.老化样品的强度随温度升高显著下降,但高于350℃时热交联反应变得明显,同时结晶度增大和结晶结构完善,使强度的损失速率减小.老化样品的模量随老化温度的升高而增大,低于350℃时,非晶态分子链的解取向占优,模量较未热老化样品低;升高至350℃时,结晶结构完善占优,表现在第二类晶格畸变参数降低、表观微晶尺寸增大,特别是微晶横向融合使a,b轴方向尺寸显著增大,模量明显高于未老化样品.     

STUDIES ON THE POLYPYRROLE/POLYELECTROLYTE MOLECULAR COMPOSITES

The potyelectrolyte of propane sulfonate(PS) grafted PPTA copolymers——PPTA-PS, PPTA[O]-PS, PPTA[C]-PS were prepared and used as electrolyte in the process of electrochemical polymerization of pyrrole to form the molecular composite polypyrrole (PPY)/Polyelectrolyte.The preparation and liquid crystalline property of three kinds of polyelectrolyte, the electrical conductivity, mechanical properties, SEM and thermoproperties of PPY/polyelectrolyte are presented in detail.     

聚(L-丙交酯)/聚(DL-丙交酯)的结晶性能及相溶性

用共溶液沉淀法制备了聚 (L 丙交酯 ) 聚 (DL 丙交酯 )共混物 (PLLA PDLLA) ,然后用成纤模压法压制成3 2mm的棒材 .用差示扫描量热法研究了共混物的结晶性能和相溶性 .结果表明 ,PLLA组分在共溶液沉淀过程中可生成结晶 ,共混物中PDLLA含量直到 30 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度与纯PLLA相同 ,但PDLLA含量为 5 0 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度明显下降 .由于加工成型条件的不一致性 ,共混物棒材中的PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度呈较大的分散性 .共混物从熔体降温 ,在其后的升温DSC扫描中出现分别相应于PDLLA和PLLA的玻璃化转变 ,表明PDLLA与未结晶的PLLA形成的非晶相是不相溶的     

聚对苯二甲酸1,3-丙二酯的自晶种成核等温结晶动力学

研究了自晶种成核对聚对苯二甲酸1,3-丙二酯(PTT)结晶行为的影响.示差扫描量热结果表明,经过自晶种成核处理后,PTT的结晶温度明显增加.应用Avrami方程分析了PTT等温结晶动力学,Avrami指数n的平均值为3.34,表明初级结晶为三维球晶生长.自晶种成核导致结晶活化能和链折叠功减小,促进PTT的结晶.     

自成核对聚对苯二甲酸1,3-丙二酯结晶行为的影响

The effects of self-seeding nucleation on the crystallization behavior and properties of poly( trimethylene terephthalale) were studied. Differential scanning calorimetry (DSC) results indicated that the crystallization temperature of paly(trimethylene terephthalate) increased obviously(increased about 20℃) after the process of selfseeding nucleation. The results of polarized light microscopy (PLM) showed that the spherulite size decreased markedly from 40μm to 8μm.     

添加氢化钙合成高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺的研究

研究使用氢化钙代替吡啶作为酸吸收剂合成高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),并与以吡啶作酸吸收剂的聚合产物进行对比以评估该研究的应用前景.尝试以氢化钙代替吡啶,考察氢化钙的加入对TPC与PPD的聚合过程及聚合产物分子量和结构的影响.研究结果表明,添加氢化钙可以聚合出高分子量PPTA.元素分析、X-射线衍射及红外光谱分析结果表明,使用氢化钙和吡啶作为酸吸收剂合成的PPTA在元素含量和结构上均相同.热重分析结果表明,使用两种酸吸收剂得到的PPTA的热分解温度都在550℃左右.这些研究结果初步证明使用氢化钙代替吡啶进行高分子量PPTA工业聚合是可行的.     

Swelling studies of crosslinked poly(p-phenylene terephthalamide) copolymers in sulfuric acid

In an attempt to improve the mechanical properties of extended chain polymers such as poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA), a crosslinkable terephthalic acid derivative (XTA) has been developed which can be incorporated into copolymers in various concentrations and activated after polymerization. The crosslinking of PPTA-co-XTA copolymer particles was investigated through a series of swelling experiments in concentrated H₂SO₄. The data show a systematic decrease in equilibrium swelling with increasing XTA content, indicating the XTA units are in fact acting as crosslink sites. Values for crosslink density were calculated from the Flory-Rehner theory of polymer swelling and compared with previous findings on crosslinked rigid polymer network systems. The effective number of crosslinks per XTA unit (efficiency) predicted by the Flory-Rehner theory increases and then decreases with % XTA. The decrease in crosslinking efficiency at high XTA concentrations is consistent with differential scanning calorimetry data which show the enthalpy of XTA reaction decreasing slightly with % XTA. The deviations at low % XTA may represent a failure of the Flory-Rehner theory to properly describe the rubbery elasticity of extended chain polymers. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

KINETICS OF NON-ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION

A kinetic equation of non-isothermal crystamzation was derived by extending Avrami's equation to the non-isothermal situation. More crystallization information can be obtained from this kinetic equation. The curves of non-isothermal and isothermal crystallizations were analysed and compared for poly (ethylene terephthalate) (PET), and the results were discussed.