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聚酰亚胺纤维的动态力学热分析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-16 为TFMB/BIA=10/90 聚酰亚胺纤维在不同牵伸倍数下的动态机械热分析图。图5-17 为牵伸2.3 倍时聚酰亚胺纤维在不同测试频率下的DMA 曲线,可以看出随着测试频率的增加,纤维的玻璃化转变温度由363℃增加至386℃,玻璃化转变峰的强度降低。经过高倍牵伸处理后聚酰亚胺纤维的玻璃化转变活化能明显提高,这主要得益于纤维取向度和结晶度的提高。

聚酰亚胺纤维的动态力学热分析

图5-16 为TFMB/BIA=10/90 聚酰亚胺纤维在不同牵伸倍数下的动态机械热分析(DMA)图(其中tan δ 代表损耗模量与储能模量之比)。可以看出,随着牵伸倍数的增加,聚酰亚胺纤维的玻璃化转变温度由357℃逐渐升高至363℃,同时,聚合物玻璃化温度对应的转变峰的强度逐渐下降。值得注意的是,聚合物的玻璃化转变一般对应于材料内部无定形区大分子链的运动,可以认为玻璃化转变峰的强度反映非结晶区域聚合物分子链运动的能量水平。随着牵伸倍数的增加,纤维的取向度和结晶度增加,非晶区减小,分子链的运动能力减弱,因而玻璃化转变峰强度降低。图5-17 为牵伸2.3 倍时聚酰亚胺纤维在不同测试频率下的DMA 曲线,可以看出随着测试频率的增加,纤维的玻璃化转变温度由363℃增加至386℃,玻璃化转变峰的强度降低。利用Arrhenius 方程可以求得聚酰亚胺纤维的玻璃化转变活化能Ea

图5-16 不同牵伸倍数聚酰亚胺纤维的DMA曲线

图5-17 不同频率下聚酰亚胺纤维tan δ的变化(www.xing528.com)

其中,Ea 为玻璃化转变活化能,f 为测试频率。图5-18 为未牵伸纤维和牵伸2.3 倍纤维玻璃化转变温度对数值与测试频率的变化关系,由拟合直线的斜率可以求得两种纤维玻璃化转变的活化能Ea 分别为501 kJ/mol 和887 kJ/mol。经过高倍牵伸处理后聚酰亚胺纤维的玻璃化转变活化能明显提高,这主要得益于纤维取向度和结晶度的提高。

图5-18 玻璃化转变温度对数值与测试频率的关系

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