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[硕士论文] 金旺
化学工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:聚甲醛(POM)纤维是近年来新发展起来的一种合成纤维,该纤维在耐碱性、耐溶剂和海水侵蚀等方面具有突出的性能。最近十年,尽管熔融纺丝法制备POM纤维的研究数量和质量呈现逐年递增的趋势,但POM熔融静电纺丝方面的研究较少。本文从POM的可纺性出发,详细分析了多种牌号POM的耐热稳定性、不同温度下的流动性等因素;利用自制的POM熔融静电纺丝设备,深入和系统地开展了无润滑助剂条件下的熔融静电纺制备POM纤维的关键技术开发和POM纤维抵抗酸碱、紫外光、甲醇、汽油和海水侵蚀等性能的研究;突破了熔融静电纺制备POM纤维的关键技术瓶颈,制备出了亚微米级的POM纤维及纤维膜。
  实验研究表明:1、当POM的熔体质量流动速率(MFR)数值达到28g/10min及以上时,具有优良的可纺性,且以MFR数值为52g/10min的POM最优。2、POM纤维的直径受到纺丝温度、纺丝电压和接收距离等因素的显著影响;最佳的纺丝温度区间范围为205℃到210℃之间,以210℃最优;当纺丝温度210℃、纺丝电压29.5kv、接收距离15cm时制备出了直径0.49μm的亚微米级POM纤维;当纺丝温度210℃、纺丝电压19kv、接收距离14cm时出现了致密的纤维膜形貌。3、POM纤维的耐热稳定性与原料几乎相同,结晶度比原料高1.5%;浸泡在10%、20%和30%浓度的氢氧化钠溶液中300h的纤维断裂伸长保持率分别下降了13.2%、15.9%和20.6%;浸泡在3%、6%和9%浓度的硫酸酸性溶液中100h的纤维断裂伸长保持率分别下降到70.5%、65.1%和49.8%;浸泡在甲醇、汽油和海水中300h的纤维断裂伸长保持率可达到96.1%以上;45W紫外灯管照射500h的纤维断裂伸长保持率可达85%以上。
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:将二甲基硅氧烷、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、紫外线屏蔽剂、甲醛吸收剂与聚甲醛(POM)共混制备了耐候型POM,分析了光老化、热氧老化、水热老化实验后耐候型POM的性能、结构变化及助剂的分布情况.结果表明,耐候助剂提高了POM的力学性能保持率;POM的老化过程主要发生在无定形区域,且对光尤为敏感、热氧次之,对水热的影响较小;耐候助剂主要分布于无定型区域,在发挥耐候效果的同时,由于紫外线照射,本身会被消耗.
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:采用双螺杆挤出熔融共混的方法制备了聚甲醛(POM)/玄武岩纤维(BF)复合材料;考察了复合材料的力学性能、球晶形貌和摩擦磨损性能.力学性能研究表面表明,BF明显地提升了POM的拉伸及弯曲性能,偶联剂KH570有效地改善了复合材料的界面.偏光显微镜观察表明,BF的加入减小了POM球晶尺寸,增加了球晶密度.摩擦磨损实验和验扫描电子显微镜观察摩擦表面结果表明,BF有效地改善了POM的摩擦磨损性能.
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:考察了热塑性酚醛树脂(Novolac)对纤维增强聚甲醛(POM)复合材料结晶性及增强效果的影响规律.力学考察表面表明:在玻纤及碳纤维增强POM复合材料加入Novolac,可使其力学性能得到进一步提高.热分析及偏光显微镜研究结果表明:在纤维增强POM复合材料加入Novolac可有效地减小POM球晶尺寸并降低POM结晶度,提高纤维在树脂基体中的分散性及分布的均匀性,从而使纤维增强POM的效果更显著,并可制备出力学性能更优异的高含量纤维聚甲醛复合材料.
摘要:通过垂直燃烧试验和极限氧指数法,对比了不同种类的氮-磷复配阻燃剂体系对聚甲醛(POM)阻燃性能的影响.采用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对其燃烧后的残炭进行表征,考察了阻燃剂含量对POM力学性能及冲击断裂面形貌的影响.采用热失重分析仪(TGA)分析了阻燃POM的热分解过程.实验结果表明,本研究所采用的各个氮-磷复配阻燃剂体系均能使POM的阻燃性能达到FV-1级,其中聚磷酸铵/三聚氰胺氰脲酸酯/季戊四醇双磷酸酯蜜胺盐三元复配体系可使POM的阻燃性能达到FV 0级,极限氧指数高达54%(体积分数);TGA曲线显示阻燃POM的分解过程为二步分解,阻燃剂在POM未分解之前首先分解,形成炭层从而发挥阻燃的效果.
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