聚苯硫醚是目前使用比较广泛的工程塑料,由于其具有极其优异的耐热性、抗化学腐蚀性、阻燃性以及良好的电性能及尺寸稳定性,每年正以不低的幅度持续增长。本文是一位学者对不同厂家生产的聚苯硫醚的原纤维结构、热性能和力学性能等进行对比分析,并研究不同条件下温度、酸碱度对聚苯硫醚纤维的影响。实验过程如下:
1 耐酸处理 在温度 20℃、相对湿度 50% 的环境下,将不同厂家生产的纤维用 60%硫酸浸泡 24 h 后晾干。
2 耐碱处理 在温度 20℃、相对湿度 50% 的环境下,将不同厂家生产的纤维用 20% NaOH 溶液浸泡 24 h 后晾干。
3 耐高温处理 在 190℃烘箱中,将不同厂家生产的纤维分别烘烤 24 h 和 72 h 后再冷却到室温。
4 热性能(DSC/TG)测试 样品的热重(TG)和差示扫描热量(DSC)分析在Perkin - Elmer 公司的 Diamond TG/DSC 热重差热联用分析仪上进行。所有的实验均在相同的氮气流量下进行,升温速率 10℃ /min。
5 纤维表面结构观察 采用日本 Olympus BX51 型热台偏光显微镜观察纤维表面结构。
6 力学性能测试 聚苯硫醚纤维拉伸强度的测定与计算主要参照GB/T 3362—2005《碳纤维拉伸性能试验方法》进行,隔距为 10 mm,拉伸速率 10 mm/min。
7 非织造布过滤性能测试 采用CLJ - 0.3A 型激光尘埃粒子计数器对空气中 0.3 μm 粒径的粉尘粒子进行过滤性能测试,采用流量 2.83 L/min。
2. 8 吸声系数测定 使用 SZZB 驻波管法吸声系数测量系统对材料的吸声系数进行测定。将待测试样加工成圆柱体,圆柱直径108 mm,将试样装进试件管测试65 ~2 000 Hz 的中低频吸声系数。各频率的吸声系数由软件计算输出。
实验结果表明:(1)通过偏光显微镜和 DSC 分析可知,日本东丽产的聚苯硫醚纤维在生产过程中结晶速度最快,且结晶度最大,国产 A 次之,国产 B 最差。(目前纳磐已经拥有媲美于国外进口的pps产品)
(2)日本东丽产的聚苯硫醚纤维断裂强度最大,同时保持较高的断裂伸长率;两种国产聚苯硫醚纤维能够满足针刺非织造布生产要求,但不匀性远比日本东丽产的聚苯硫醚纤维差。
(3)聚苯硫醚纤维具有优良的耐酸碱性能和耐热性能。
(4)聚苯硫醚纤维非织造布具有良好的过滤性能和吸音性能。
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