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上海密通旋转粘度计在碳纤维纺丝原液的应用

更新时间:2022-04-22 浏览次数:503

碳纤维(Carbon Fiber)是一种含碳量为90%以上的新型纤维材料,既具有碳材料固有的特性,又兼具纤维的柔软性。目前,可以制备碳纤维的材料包括聚丙烯腈、沥青、粘胶纤维和聚酞亚胺等。碳纤维具有诸多的优异性能,包括高强度、高模量、线膨胀系数小、低密度、低电阻、抗疲劳、抗腐蚀、耐高温、耐化学辐射等。碳纤维材料被广泛的应用在航空航天、体育休闲用品、油田钻探、风力发电、汽车构件及土木建筑等领域,尤其是某些对强度、模量、抗疲劳特性等有严格要求的产品,应用更为广泛,是我国重点发展的战略型新兴材料,被喻为黑色黄金"。

高品质原丝是生产高性能碳纤维及其复合材料的前提和基础。制备高性能的碳纤维原丝,必须注意对聚合反应工艺过程的控制以获得具有合适的流变学性能的纺丝原液。碳纤维共聚物浓溶液的可纺性、纺丝稳定性、纺丝*佳工艺条件以及纤维质量控制都与原液的流变性能密切相关。粘度可作为反映碳纤维纺丝液流变性能的重要指标,直接体现纺丝液质量的好坏以及纺丝液的运动速度:粘度过高, 纺丝液的流动性差, 脱泡困难, 纺丝时易产生毛丝、断头, 影响溶液的可纺性,纺丝所得的碳纤维原丝强度低,性能不稳定;粘度太低, 则难以成形。

大量的研究和实践表明,在碳纤维纺丝原液的聚合反应工艺中,纺丝原液的*终粘度及流变学特性与诸多因素相关,如:聚合物的分子量及浓度、聚合反应的时间及温度、引发剂的种类及浓度、投料浓度、系统真空度等。在纺丝工艺中,为了提高纺丝原液的可纺性,不仅要选择性能合适的纺丝液,而且要保证喷丝孔结构和基础环境的均匀性和稳定性。因此,在碳纤维原丝的生产工艺中,必须注意对纺丝液粘度及流变学特性的控制,通过优化和改进制备工艺,以获得高质量的碳纤维原丝。

使用上海密通NDJ-1A旋转粘度计+601W循环水浴系统测量1种碳纤维纺丝原液(用户提供)在不同剪切率条件下粘度的变化情况。分析剪切速率对碳纤维纺丝液表观粘度的影响情况,并确定碳纤维纺丝液的粘度测试方法。


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