阻燃pvasiolt2gt复合纤维的制备与性能研究

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1、摘要利用湿法纺丝，将硅溶胶分散于PVA溶液中，制备阻燃PVA／Si02复合纤维，并研究无机颗粒与PVA的界面粘结状况，阻燃PVA／Si02复合纤维的纺丝过程、纤维的各种物理性能指标以及热稳定性、阻燃性。分析了硅溶胶及PVA的结构特点对纺丝原液稳定性的影响，讨论了硅溶胶与PVA问的作用模式。通过对纺丝原液粘度及粘流活化能的分析，结果显示Si02的添加量、Si02和PVA间的相互作用力及温度共同决定着PVA／Si02混合液的粘度以及粘流活化能。并采用红外光谱方法及残留率、耐溶剂性能的测定，证明Si02与PVA能较好的反应复合。利用红外光谱研究了缩醛化的反应模式，发现主要是分子间缩合。通过S

2、EM、TEM观察无机粒子在纤维中的分散情况，结果表明Si02粒子在纤维中以小团聚体分散。并对阻燃PVA／Si02复合纤维的单纤维力学性质进行了分析，与PVA纤维相比，添加无机纳米粒子的阻燃PVA／Si02复合纤维的断裂强度提高，断裂伸长减小。通过PVA纤维与阻燃PVA／Si02复合纤维的TG以及DTG分析比较，得出Si02的加入增强了PvA的热稳定性能。通过Kissinger、Ozawa、Friedman三种方法对纤维的热解活化能进行了研究，发现阻燃剂的加入在一定程度上改变了纤维素的热降解性能，减缓了热降解过程。利用对阻燃PⅥVSi02复合纤维的燃烧过程以及燃烧时热量和质量损失进行了全

3、面的研究，发现阻燃PVA／Si02复合纤维的热释放速率和质量损失均低于未阻燃纤维，说明Si02的加入能有效阻燃。利用红外光谱、SEM对纤维燃烧残余物进行分析，发现Si02粒子的加入促进了PVA的脱水炭化。关键词tPVA；Si02；复合纤维；阻燃AbstractColloidalsilicaWaSmixedwithPVAsolutioninrightproportionandmadeintoflameretardantPVA／silicacompositefibersbywetspinning．Linkingstateoftheinterfacebetweeninorganicparti

4、clesandmaeromoleculesWaSstudied；thestructureandthepropertiesofflameretardantP、7：fVsilicacompositefiberswereinvestigated，includingspinningtechnics，mechanicalpropertiesoffibers，thermalstabilityandflameretardancy．Theinfluenceonstabilityofspinningsolutionwasanalyzedbystudyingthestructuresofcolloidal

5、silicaandPVA．andthenthebindingmodeofsilicaandPVAwasdiscussed．Byanalyzingviscosityandviscousflowactivationenergyofspinningsolution，theresultsshowedthat：viscosityandviscousflowactivationenergyofspinningsolutionhaverelationwithsilicaproportion，interactionofsilicaandPVAandtemperatureofsolution．ByFTI

6、R．measuringresidualrateandsolventresistance，agoodreactionbetweenPVAandcolloidalsilicacouldbeconcluded．ByFTIR．anintermolecularacetalizationmodecouldbefound．ByobservingthemorphologyoffibersbyTEMandSEM，theresultsshowedthatsilicaCanuniformlydisperseintoPVAataggregatestate，andhaveabetterinterfacewith

7、PVA．Atthesametime，theresultsalsoshowedthatthebreakingstrengthWasincreasedandbreakingelongationdecreasedcomparedwithPVAfiber．Byanalyzingburningresidueoffibers，theresultsshowedthat：theaddingofsilicacanpromotedehydrationandcarb