杂化聚苯硫醚(pps)改性纤维的研究.pdf

声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:采矿日期:4堕』:∥关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文; ③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的, 复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名:鍪望_. 日期: a彬.∥,f 导师签名: 日期: 型丛:』:!! 万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文杂化聚苯硫醚(PPS)改性纤维的研究摘要 UlIIIII Y2798248 随着雾霾天气的增多,我国环保机构加大对大气污染的治理力度,袋式除尘器需求强劲。PPS纤维凭借优异的耐高温、耐化学腐蚀性、自身阻燃性能成为高温气相和液相过滤领域的重要滤料之一。制作的滤袋是高温、,受到各国的特别关注。随着PPS纤维应用领域和需求量的不断增大,PPS纤维脆性大、高温下易氧化的缺陷,受到越来越多高校和科研单位的关注。针对上述问题,本课题选用表面固载高温抗氧剂的纳米Si02对PPS 纤维进行共混改性,旨在获得抗氧化性等综合性能较高的PPS改性纤维。本课题主要研究内容包括以下几个方面: 纳米Si02表面固载抗氧剂的研究:首先采用硅烷偶联剂KH560 在超声波的作用下,对纳米Si02进行烷基化处理;然后引入一种耐高温抗氧剂KYN-818,在超声化学的作用下反应,通过正交试验筛选出最佳的改性工艺,制得表面固载抗氧剂的改性纳米Si02。实验通过对表面羟基数和亲油化度的测试,讨论了超声温度、超声时间和超声功率对固载效果的影响。并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)SF]扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对改性纳米Si02的结构和分散性进行了研究。研究表明,最佳超声化学工艺为温度60。C,时间40min,功率 80W。%。纳米Si02表面有抗氧剂KYN-818的存在, 且以化学键合的形式固载在其表面。且其表面羟基数减少,粒子间的相互作用力减弱,团聚现象得到改善。另外初步探讨了改性纳米Si02 的烷基化及其表面固载抗氧剂的改性机理。杂化PPS改性母粒的研究:将抗氧剂、纳米Si02以及改性纳米 Si02分别添加到PPS基体中,经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒, 制得杂化PPS改性母粒。采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、SEM和FT-IR等仪器研究了不同添加材料和添加量对杂化PPS改性母粒结构与性能的影响。结果表明,抗氧剂与PPS之间没有形成新的官能团,单独添加抗氧剂对改善PPS的性能不如添加纳米Si02,其中改性纳米Si02对PPS热性能有较大提高,%,纳米Si02在PPS结晶过程中起到异相成核的作用;且与PPS基体有较好的分散性和相容性,没有出现明显的团聚现象,达到单分散的效果;通过XRD物相分析,纳米Si02中的 Si原子与PPS大分子上的S原子发生杂化反应;同时纳米Si02和抗氧剂的复配加入,晶粒尺寸变小,起到细化晶粒的作用,使PPS晶体紧密堆砌,结晶完善程度提高。杂化PPS改性纤维的研究: 改性纤维。采用DSC、声速仪、电子单纱强力仪、耐高温氧化测试等仪器和方法讨论了不同添加材料和添加量对杂化PPS改性纤维结构与性能的影响,并初探了杂化PPS改性纤维的抗热氧化机理。研究表明,纳米Si02和抗氧剂的复配,改善了杂化PPS改性纤维的聚万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文集态结构,最大断裂强度为3./dtex,动态OIT较单独添加纳米 。C,。C;且在230。C热处理 96h后,纤维的强度保持率最高能达90%,说明纳米Si02和抗氧剂能协同改善PPS纤维的抗热氧化性和耐热稳定性。同时初步探讨了改性纳米Si02在杂化PPS纤维热氧化过程中的抗氧化机理。关键词:聚苯硫醚(PPS)纤维,杂化改性,抗热氧化性,结构与性能 III 万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文 IV 万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文 RESEARCH OF HYBRID SULFIDE (PPS)MODIFIE