检索结果-南通市图书馆

中国造纸 2014年第8期33卷 21-25页

作者：陆赵情江明张美云宋顺喜杨斌陕西科技大学陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室陕西西安710021

对位芳纶沉析纤维是一种采用物理沉析法制备而得的新型芳纶纤维,为解析这种纤维的形态特征与其芳纶纸基材料(对位芳纶沉析纤维和对位芳纶短切纤维组成)结构和性能之间的相关性,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了该纤维... 详细信息

对位芳纶沉析纤维是一种采用物理沉析法制备而得的新型芳纶纤维,为解析这种纤维的形态特征与其芳纶纸基材料(对位芳纶沉析纤维和对位芳纶短切纤维组成)结构和性能之间的相关性,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了该纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪(Morfi Compact)分析了该纤维的形态参数;利用压汞仪(MIP)测定了芳纶纸基材料的孔隙结构参数;并探讨了对位芳纶沉析纤维对芳纶纸基材料孔隙结构和物理性能的影响。结果表明,对位芳纶沉析纤维呈薄膜褶皱状、形态细小、表面粗糙、易于分散;纤维质均长度为0.479 mm,细小纤维含量为71.9%,尺寸均一性好、细碎化程度高,利于芳纶纸基材料的复合增强;对位芳纶沉析纤维能显著改善芳纶纸基材料的结构,直接影响其机械性能和绝缘性能,最佳含量应为70%左右。

关键词：对位芳纶沉析纤维芳纶纸基材料孔隙结构物理性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

芳纶纳米纤维对芳纶纸基材料耐紫外老化性能改善的研究

芳纶纳米纤维对芳纶纸基材料耐紫外老化性能改善的研究

引用

作者：王丹妮陕西科技大学

学位级别：硕士

芳纶纸基材料是由芳纶短切纤维与沉析纤维混抄而成,因其比重轻,比强度、比刚度高,抗冲击性强及优异的绝缘性能、热稳定性能等特点,广泛应用于航空航天、轨道交通、国防军事等领域,已经成为国家重要战略物资。然而,在芳纶纸基材料使用过... 详细信息

芳纶纸基材料是由芳纶短切纤维与沉析纤维混抄而成,因其比重轻,比强度、比刚度高,抗冲击性强及优异的绝缘性能、热稳定性能等特点,广泛应用于航空航天、轨道交通、国防军事等领域,已经成为国家重要战略物资。然而,在芳纶纸基材料使用过程中,由于芳纶纤维本身的光老化行为,使其在长时间户外环境下的耐久性急剧下降,从而大幅缩减了纸基材料的使用寿命,也限制了纸基材料的进一步发展。因此,改善并提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能迫在眉睫。芳纶纳米纤维（ANF）作为近年来发展较为迅猛的一种高分子纳米纤维,兼具高性能芳纶纤维和纳米纤维双重优势。与宏观芳纶纤维相比,芳纶纳米纤维具有更好的紫外吸收性能和表面活性。因此,将芳纶纳米纤维引入纸基材料体系中,将有望改善其耐紫外老化性能。首先,利用DMSO/KOH/H2O体系溶解对位芳纶纤维制备ANF,通过真空辅助抽滤法将ANF分别与对位及间位芳纶短切纤维复合,探究ANF对两种纤维耐紫外老化性能的改善效果。结果表明,经长时间紫外辐射（168h）后,ANF纸的拉伸强度及模量分别由207.19 MPa、5.26 GPa降低为164.59 MPa、4.02 GPa,其保留率分别为79.37%、76.43%,由此可见ANF具有较好的耐紫外老化性能。将ANF分别与间、对位芳纶短切纤维复合,发现ANF的添加均可以提高间、对位纸基材料的耐紫外老化性能,但在复合过程中,由于对位短切纤维相较间位具有更高的刚性,酰胺键活性更低,因此对位短切纤维在ANF溶液中分散性相对较差,当材料中对位短切纤维的含量超过20 wt.%时,纤维在纸基材料内部发生明显絮聚,而间位短切纤维在材料中最高含量可达60 wt.%。其次,利用ANF溶液浸渍处理芳纶短切纤维,使ANF包覆在短切纤维表面。通过控制ANF的浸渍时间,发现当浸渍时间为10 min时,纤维的单丝拉伸强度达到最佳,为1.44 GPa,相比原短切纤维提高了 30.91%;对纤维进行紫外加速老化试验,发现经紫外辐射168 h后,经ANF包覆后纤维的强度保留率可达50.69%,相比原纤维提高了 17.96%,说明这种简单的处理方法可以有效提高单根短切纤维的力学性能,对纤维的耐紫外老化性能也有改善效果。此外,借助造纸湿法工艺将沉析纤维与包覆ANF后的短切纤维混合抄造成纸,发现经ANF包覆后纸基材料（AOP）的拉伸强度为9.41 MPa,相比原纸（OP）提高了 10.41%;经紫外辐射168 h后,AOP的强度保留率相比OP提高了 16.93%。表明ANF的处理对于单根宏观纤维及纸基材料的力学性能和耐紫外老化性能均有提升。为进一步提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能,在上一章基础上引入具有优异紫外光吸收性能的纳米ZnO,以ANF为模板,通过水热法使锌盐与带负电的ANF发生静电自组装从而合成ANF/ZnO复合物,对体系pH及ANF与Zn2+的比例进行调控,发现当体系pH为10且ANF与Zn2+的质量比为4:1时,ANF/ZnO的紫外光吸收效果达到最佳。将上述最佳效果配比的ANF/ZnO加入纸基材料中,结果表明当ANF/ZnO的添加量为15 wt.%时,纸基材料（ANF/ZnO（15%））性能达到最佳,其拉伸强度、断裂伸长率及模量分别为 13.45 MPa,2.36%,0.88 GPa,相比较 AOP 分别提高了 12.45%,10.02%,33.33%;随紫外辐射时间的延长,ANF/ZnO（15%）的拉伸强度及断裂伸长率呈先上升再下降的趋势,在120 h时达到最高,分别为16.96 MPa,2.75%,相比未辐射前分别提高了 26.30%,16.53%;模量值则一直呈上升趋势,当紫外辐射达到168h时,ANF/ZnO（15%）的拉伸强度、断裂伸长率及模量分别为16.73 MPa,2.7%,1.02 GPa,其保留率分别可以达到126.10%,114.41%,159.10%,表明ANF/ZnO的引入可以大幅提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能。

关键词：芳纶纸基材料芳纶纳米纤维纳米ZnO 力学性能耐紫外老化性能

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高强、高绝缘芳纶纸基材料的制备及性能研究

高强、高绝缘芳纶纸基材料的制备及性能研究

引用

作者：司联蒙陕西科技大学

学位级别：硕士

随着高铁、地铁、动车、轻轨等高速列车的快速发展及电网的升级、改造,机车大功率牵引变压器、电机及智能电网新型输变电等设备对芳纶纸基绝缘材料提出了更高的要求。国内产品由于较低的品质,仅适用于中低端领域,无法满足高端领域的需... 详细信息

随着高铁、地铁、动车、轻轨等高速列车的快速发展及电网的升级、改造,机车大功率牵引变压器、电机及智能电网新型输变电等设备对芳纶纸基绝缘材料提出了更高的要求。国内产品由于较低的品质,仅适用于中低端领域,无法满足高端领域的需求。因此开发高性能的芳纶纸基绝缘材料迫在眉睫。传统改善芳纶纸基材料性能的方法或是需要复杂的设备;或是需要苛刻的处理条件;或是涉及繁琐、不可控的化学反应;并且大部分对纤维本身有一定的损伤,最重要的是材料性能提升并不明显。因此研究者们一直在探索一种简单、无损伤纤维的方法,力求能大幅度改善芳纶纸基材料的力学和绝缘性能。本课题从芳纶纤维原料出发,将芳纶纤维进行纳米化,以增加纤维的比表面积和表面活性,从而改善纸基材料的性能。首先,通过二甲基亚砜/氢氧化钾体系将芳纶宏观纤维(AF)纳米化,研究纤维从宏观到纳米尺度的物理和化学变化,另外还对比研究了芳纶宏观纸(MP)和芳纶纳米纸(NP)以及热压处理后两种材料性能的差异。结果表明制备的芳纶纳米纤维(ANF)直径约20～30nm,且ANF和AF具有相似的化学结构、结晶结构和耐高温性能。NP具有更加致密的纸页结构,其拉伸强度和特征击穿强度可达124.3 MPa和63.6 kV/mm,相对于MP分别提高了 557.7%和371.1%,同时NP还展现出优异的抗紫外性能。对MP和NP进行了热压处理,热压后MP的拉伸强度和特征击穿强度为29.1 MPa和26.1 kV/mm,相对于MP分别提高了 54.0%和93.3%;而热压后NP的拉伸强度和特征击穿强度高达159.6 MPa和92.8 kV/mm,相对于NP分别提高了28.4%和45.9%,同时热压处理后样品的抗紫外性能也有了明显的改善。然后,将ANF引入到MP中,结合AF和ANF的形貌、尺寸特性,构筑了类似“钢筋混凝土”结构的芳纶纸基复合材料。通过调控ANF和AF含量,优化结构,结果发现当ANF含量为50%时,复合材料拉伸强度和模量达到最大值,分别为84.4 MPa和2.4 GPa,比MP分别高346.6%和84.6%;当ANF含量达到70%时,其特征击穿强度达到最大值,为74.4 kV/mm,比MP高306.6%。经过48 h的紫外光照射,MP的力学性能损失66.7%,而复合材料的力学损失仅为8.5%,表明芳纶纸基复合材料具有优异的抗紫外性能,实验还发现紫外线对MP和芳纶纸基复合材料的绝缘性能影响较小。最后,基于蒙脱土来源广泛、价格低廉、易于剥离及良好绝缘性能,通过模仿天然贝壳的“砖-泥”结构,在ANF中引入蒙脱土纳米片(MTM),利用真空辅助抽滤法成功构筑了具有仿生贝壳层状结构的ANF/MTM纳米复合薄膜。该薄膜不仅具有良好的透明性、韧性,同时还具有优异的力学性能(拉伸强度为126.5 MPa)和绝缘性能(特征击穿强度为77.2 kV/mm)。当MTM含量达到20%时,复合薄膜依然保持较高的力学性能(101.5 MPa)和特征击穿强度(67.3 kV/mm);进一步提升MTM含量(50%)时,ANF/MTM纳米复合薄膜仍然具有优于其它复合材料的力学(98.4 MPa)和特征击穿强度(44.0 kV/mm)。通过热压处理ANF/MTM纳米复合薄膜,其拉伸强度和特征击穿强度相对于原始薄膜依然能提升20%～30%。本文利用将芳纶纤维纳米化、仿生贝壳结构等手段,改善材料结构、界面作用,制备了高强、高绝缘的芳纶纸基材料,该材料有望在柔性电子、高温绝缘领域得到应用。

关键词：芳纶纤维芳纶纳米纤维芳纶纸基材料力学性能绝缘性能

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

芳纶纤维表面改性及其对芳纶纸基材料机械性能的影响

引用

陕西科技大学学报 2017年第6期35卷 10-14页

作者：谢璠胡文静司联蒙郝杨陆赵情陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室中国轻工业纸基功能材料重点实验室轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

针对芳纶短切纤维存在的表面光滑、呈化学惰性等缺陷,采用磷酸氧化、等离子体处理、多巴胺仿生修饰方法对纤维表面进行改性处理,对改性前后纤维的表观形貌和化学结构进行表征,并通过湿法成型制备相应的芳纶纸基材料.结果表明,改性后的... 详细信息

针对芳纶短切纤维存在的表面光滑、呈化学惰性等缺陷,采用磷酸氧化、等离子体处理、多巴胺仿生修饰方法对纤维表面进行改性处理,对改性前后纤维的表观形貌和化学结构进行表征,并通过湿法成型制备相应的芳纶纸基材料.结果表明,改性后的纤维表面出现了高低不平的凹槽和刻蚀,纤维表面粗糙度增加,暴露出羟基和羧基等活性基团;磷酸处理和等离子体处理后制备的芳纶纸强度性能有所下降,多巴胺改性后制备的芳纶纸的强度性能有所提高,说明多巴胺改性赋予纤维一定的表面活性,使得纤维交织紧密,纤维间的结合强度提高,成纸性能变得优异.

关键词：芳纶短切纤维表面改性表观形貌芳纶纸基材料机械性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论