瀝青單絲熱性能與結(jié)構(gòu)演變關(guān)系研究.pdf

1、本文利用熱機(jī)械分析儀(TMA)測試各向同性瀝青IP和中間相瀝青MP及其熔紡所得瀝青纖維的熱機(jī)械曲線，并結(jié)合差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析(TG)和X射線衍射(XRD)對瀝青進(jìn)行熱性能及結(jié)構(gòu)表征分析，研究兩種瀝青及其熔紡瀝青纖維的熱性能及結(jié)構(gòu)差異。重點研究了IP和MP紡絲前后的熱性能差異、各向同性瀝青纖維的熱性能與其取向結(jié)構(gòu)的關(guān)系、及中間相瀝青纖維MPF穩(wěn)定化過程中的形變過程。研究結(jié)果表明:
　　瀝青IP熱膨脹性能為各向同性，其

2、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和軟化溫度(Ts)分別為108℃和173℃，瀝青MP熱膨脹性能表現(xiàn)為各向異性，其Tg和Ts分別為167℃和222℃。瀝青熔紡成纖后，各向同性瀝青纖維及中間相瀝青纖維的Tg均小于其原料瀝青，這主要由成纖過程產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、纖維所受測試外力比原料瀝青的大5個數(shù)量級及瀝青纖維傳熱更加迅速3個原因?qū)е隆?br>　　利用改進(jìn)的TMA纖維夾持方式有效的測得瀝青纖維的Tg及Tg前后的膨脹系數(shù)（CLTE1和CLTE2），并發(fā)現(xiàn)這3個熱

3、性能參數(shù)與升溫速率成二次函數(shù)關(guān)系，而與測試?yán)瓚?yīng)力成直線關(guān)系。直線擬合CLTE—stress曲線得不同收絲速率瀝青纖維Tg前的自由膨脹系數(shù)CLTE1e為定值(63.3μm/(m·℃))，而Tg以上的自由膨脹系數(shù)CLTE2e隨著收絲速率的增加而下降，很好的反映了收絲速率對纖維取向度的影響，與XRD結(jié)果一致。
　　通過熱機(jī)械法測得MPF纖維于空氣中氧化起始溫度為110℃，比熱重分析法測得的MPF纖維氧化起始溫度(170℃)更低。據(jù)MPF