【摘 要】
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经过水洗后的聚丙烯腈(PAN)初生纤维在热水浴牵伸过程中结晶度、取向度、内应力和分子链段运动等微观结构随工艺条件不断变化。通过研究PAN纤维结晶度和取向度以及内应力随牵
【机 构】
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华东理工大学 化学工程联合国家重点实验室,上海 200237
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经过水洗后的聚丙烯腈(PAN)初生纤维在热水浴牵伸过程中结晶度、取向度、内应力和分子链段运动等微观结构随工艺条件不断变化。通过研究PAN纤维结晶度和取向度以及内应力随牵伸工艺条件的变化,总结出工艺条件、纤维的超分子结构和纤维内应力三者之间的相关性。结果表明:纤维中的内应力随温度的升高而减小,随牵伸速率的提高而增大,随牵伸倍数的提高而增大。内应力是纤维中的分子链段发生重排、取向和结晶的内在驱动力,纤维的结晶度、晶区取向度和晶区完善程度随着纤维中内应力的增大而增大。纤维在热水浴中的玻璃化转变温度约为80℃,当水浴温度低于和高于80℃时,纤维分别发生"冷拉"和高弹形变。在多段热水牵伸过程中,牵伸温度呈梯度增加,而内应力随温度升高而减小,为了提高纤维的取向度,也就是要增大纤维中的内应力,牵伸倍数也要呈梯度增加,这样才能使纤维在获得较高形变的同时,获得较高的取向度。
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