美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM纖維的非等溫結晶動力學研究
隨著冷卻速率的增大,POM纖維的結晶峰向低溫方向移動,結晶峰形變寬。這是因為在較低的冷卻速率下,纖維有較充分的時間在較高溫度形成晶核,分子鏈有足夠的時間規整地排列和堆砌,因而*大結晶速率出現在較高的溫區。隨著冷卻速率的提高,一方面大分子鏈在較低溫度下擴散進入晶格的部分增多;另一方面在較低溫度下分子鏈的活動能力較差,而較大的過飽和度使得成核速率變大、晶體生長較快,造成結晶愈加不完善,結晶峰寬化明顯。隨著冷卻速率的增大,POM纖維的結晶溫度To降低,也就是說,在結晶過程中,冷卻速率的增大可以推遲晶體的出現,誘導期增大,這是因為結晶過程中包含成核和生長過程,在晶體出現前,需要克服一個能壘,但是這也是需要一個時間的積累,而當降溫速率較大時,體系內部不能有充分的時間獲得這個能壘的能量,這就造成了當晶體出現時體系的溫度已經較低,而且隨著降溫速率的增加,這個偏差將越來越大,在DSC曲線上表現出結晶溫度的降低。
不同降溫速率下,美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM纖維結晶曲線形狀相似,隨著降溫速率的提高,結晶峰峰值溫度降低,半結晶時間減小,結晶速率加快。.
美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM切片的熔融指數
熔融指數是表征聚合物流動性能的一個重要因素,對熔融紡絲工藝起到指導作用。在熔融紡絲法制備POM纖維的實驗中,熔融指數越高,熔體的流動速率越高,熔體的粘度越低,越容易快速拉伸成超細纖維。
牽伸倍數對美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM纖維力學性能的影晌
由于牽伸使纖維的超分子結構,取向和結晶發生變化,聚甲醛纖維的斷裂強度和楊氏模量隨拉伸倍數的增加而增加。這特別是由于隨著拉伸的進行,聚甲醛纖維的大分子沿纖維軸向的取向提高,纖維承受外加張力的分子鏈數目增加,從而使纖維的模量和強度顯著提高。
美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM纖維的斷裂伸長率隨著拉伸倍數的增加而降低,而且隨著拉伸倍數的增加,纖維伸長率的變化率也降低。隨著拉伸的進行,纖維的無定形部分和結晶部分發生相應的變化。當拉伸倍數較小時,纖維的伸長率主要是由無定形區貢獻,而拉伸無定形區所需的能量較低,纖維容易拉伸,纖維伸長率變化快;當拉伸倍數較大時,無定形區的貢獻有限,纖維若想伸長,需靠晶區的取向,而晶區的拉伸需要的能量很大,纖維不易被拉伸,拉伸時容易引起纖維內部缺陷的擴展,*終導致纖維斷裂,纖維伸長率變化慢。
熱定型對美國赫斯特 POM Hostaform XT20 POM纖維力學性能的影響
合成纖維成型及拉伸之后,其超分子結構己基本形成。但由于在這些工藝過程中,纖維的停留時間很短,有些分子鏈處于松弛狀態,而另一些鏈段處于緊張狀態,使纖維內部存在著不均勻的應力和一定的結構缺陷。這種纖維在一般實際應用溫度下(如洗滌、熨燙)表現極強的形狀不穩定,因此拉伸纖維需經熱處理過程達到一個新的穩定平衡"
小結
1.隨牽伸倍數的增大,POM纖維的強度和模量增加;斷裂伸長率降低,這說明增大聚甲醛纖維的拉伸倍數能夠增強聚甲醛纖維的力學性能。
2.隨牽伸倍數的增大,POM纖維的取向系數和聲模量提高,這說明適當的牽伸能夠使纖維形成密實的取向結構,從而改善其力學性能。
3.提高聚甲醛纖維的水浴拉伸溫度能夠提高聚甲醛纖維的牽伸倍數,水浴牽伸溫度在80℃.95℃為佳。
4.熱定型溫度和時間對聚甲醛纖維的力學性能有顯著作用,采用緊張熱定型對保持纖維的力學性能有利。
5.聚甲醛纖維具有優異的耐堿性能,在堿性環境下能夠保持力學性能穩定;具有一定的耐酸性能。