对位芳纶的结构与缺陷对其力学性能的影响

路慧颖, 唐凯, 雒瑞银, 张建红, 刘书杰, 于宏广, 林威宏, 王忠伟, 杜志林, 滕翠青

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0308

东华大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (04) : 76 -82. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0308

对位芳纶的结构与缺陷对其力学性能的影响

路慧颖, 唐凯, 雒瑞银, 张建红, 刘书杰, 于宏广, 林威宏, 王忠伟, 杜志林, 滕翠青

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摘要

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性能以及阻燃性能，在航空航天、国防、民用等领域得到了广泛应用，是一种新型战略性材料。对4种不同规格的对位芳纶的力学性能、相对分子质量、聚集态结构以及纤维表面及内部缺陷进行研究，建立纤维结构、缺陷与性能之间的关系。结果表明：在具有相同化学分子结构的前提下，聚合物相对分子质量是影响纤维力学性能的重要因素之一，随着相对分子质量的增加，纤维的强度和模量增加。对位芳纶的拉伸强度主要与其结晶度、取向度、表面缺陷以及内部微孔缺陷有关，其中结晶度和微孔缺陷最为重要。纤维的模量主要与纤维的取向度有关，结晶度及纤维内外部缺陷对纤维模量的影响较小。