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• 如何筛选防静电地板
• 金刚砂地坪耐磨层厚度为多少
• 高功能纤维概述的论文

如何筛选防静电地板

摘要：市面上的防静电地板市场竞争剧烈，产品参差不齐，很多高价的产质量量上十分不达标，消费者在铺装了这些产品之后，很快就会出现受潮收缩，褪色，耐磨功能差等疑问，那么，消费者在购置防静电地板时，应留意哪些疑问呢？【防静电地板选购】如何筛选防静电地板选购防静电地板的4大规范如何筛选防静电地板1、好防静电地板应环保在防静电地板基材消费环节中要经常使用胶粘剂，而甲醛是胶粘剂的关键成分之一，因此防静电地板中常会含甲醛，而甲醛被称为“隐形杀手”。

依据国度规范规则，基材甲醛监禁量要到达E1级规范，即甲醛监禁量应低于9mg/100g，低于此规范的基材才对人体有害。

在购置防静电地板时，假设闻到有抚慰性的气息，千万别购置。

2、好防静电地板要防潮防潮功能要经过吸水厚度收缩率这一目的来反映，该目的值越高，防潮功能就越差。

而防潮功能差的地板在春天雨季的湿润环境下，极有或者出现收缩变形等疑问。

咱们提示消费者在购置时必定要购置吸水厚度收缩率低于10%的地板。

3、好防静电地板不褪色一些仿实木地板看起来色泽娇艳，花纹细腻。

但有些仿实木地板的花样如黑板上的粉笔字，用擦板一擦则花样全无。

消费者在选购地板时，必定要选用耐光色牢度达7级以上的产品，否则，你的鞋子会变成“绣花鞋”。

4、好防静电地板要耐磨高耐磨性是强化木地板最突出的好处之一。

环球强化地板市场上的干流产品应到达AC3级的耐磨度(即转速达6000转以上)。

市场上有许多高价地板驳回低质量的耐磨纸来降低老本，其耐磨度人造低，经常使用寿命也将大大缩短。

选购防静电地板的4大规范选购防静电地板关键看的是以下几种功能：承载功能，防静电功能，耐磨功能，防火防水功能等，经过什么方法选购好的防静电地板呢？1、各种功能测试优质的防静电地板必定经过集中载荷，极限载荷，均布载荷等国内规范，这些测试是国度依据防静电地板行业而专门出台的测试规范，是测试防静电地板的承载功能，测试合格会有相应的证书，假设连这些规范都达不到，说明这就是一款承载不合格的产品。

2、环保好的地板是绿色的环保的，在购置防静电地板时，假设闻到有抚慰性的气息，千万别购置。

3、防潮好防静电地板要防潮。

防潮功能要经过吸水厚度收缩率这一目的来反映，该目的值越高，防潮功能就越差。

而防潮功能差的地板在春天雨季的湿润环境下，极有或者出现收缩变形等疑问。

咱们提示消费者在购置时必定要购置吸水厚度收缩率低于10%的地板。

4、耐磨性地板最关键的就是耐磨功能，它选择了地板的经常使用寿命，消费者在选购地板是必定要看贴面的功能能否到达了SJ/T-2001规范。

防静电地板保养须要留意的十个方面防静电地板又称为耗散静电地板，普通经常使用在机房、实验室等不凡场所，能够使电荷耗散，协助咱们耗散静电，从而使场所能够反常运转。

很多好友以为防静电地板铺好了就高枕无忧了，往常也不去保养保养。

其实这是不对的，防静电地板也是须要保养的。

正确的保养方法岂但额可以提高防静电地板的作用，而且还可以延伸防静电地板的经常使用寿命。

那么，防静电地板的保养方法有哪些呢?1、注重经常使用环境：铺布防静电地板的房间温度应管理在15度-35度，湿度管理在45%-75%RH；2、日常保养细节：(1)制止经常使用尖利的用具间接在防静电地板外表上施工操作，防止破坏外表的防静电功能和好看水平；(2)制止人员从高处间接跳落到地板上，制止搬运地板时横蛮操作，损坏地板；(3)在地板上移动设施时，制止间接在地板上推进设施，防止划伤地板，正确做法是抬起设施启动搬运；(4)无法将机房中的重型设施间接放于防静电地板上，这样易形成地板因常年负重而造成变形，正确的做法是将重型设施搁置于低空基座上。

3、在地板刚铺设终了后，要经常坚持室内空气的流通。

4、超重东西应颠簸搁放，家具和重物均不能硬行推拉拖曳，免得划伤耐磨层外表。

5、不能用利器刮、划地板外表。

6、经常使用中千万不能用水浸泡地板，若有异常，应及时用干拖布拖干地板。

7、坚持地板枯燥清洁、地板外表如有污物，普通用不滴水的潮拖把擦干即可。

8、防止地板被炊具烧灼而变形。

9、门前应搁置一块蹭脚垫，缩小沙粒对地板的磨损。

10、用地板公用清洁剂肃清斑点和污渍。

无法用有挫伤功能的东西清洁，例如金属工具、尼龙磨擦垫和漂渍粉。

金刚砂地坪耐磨层厚度为多少

摘要：在施工的时刻，有些人想了解金刚砂地坪耐磨层厚度为多少，其实金刚砂地坪的厚度并不是固定的，不同的施工场所，厚度倡导不同，如轻工业厂房，厚度为3mm是最好。

金刚砂地坪硬度可以经过莫氏硬度笔来审核硬度，比拟的方便方便。

接上去本文将方便引见金刚砂地坪耐磨层厚度为多少以及金刚砂地坪硬度怎样检测，和我一同来看看吧！一、金刚砂地坪耐磨层厚度为多少金刚砂耐磨低空的厚度与金刚砂耐磨资料的用量无关，金刚砂耐磨资料失罕用量在每平米5~7kg，平均厚度应该在2.5~3.0mm。

由于施工的时刻，没有撒料设施，只是人工撒料，不能保障每个中央的用量都分歧。

1、假设是轻工业厂房，如：食品制造、饮料制造、烟草加工、文教体育用品、纺织厂等。

介绍金刚砂耐磨低空资料施工的用量为每平方5KG左右，做出的低空厚度大概在3mm，这个用量的耐磨度和承重性就可以到达实践经常使用功能，既经久耐用又能节俭老本。

2、假设是重工业厂房，如：机械设施制造、电子制造、轮胎、化工、汽车制造等。

因这种车间厂房低空要经受大型车辆的常年碾压，无论是对低空的耐磨性、承重性、耐冲击性，还是低空的防浸透、防油功能的要求都十分高。

所以介绍金刚砂耐磨料施工的用量为每平方7KG左右，做出的金刚砂耐磨地坪低空厚度大概在4mm，能够保障低空的实践经常使用功能。

二、金刚砂地坪硬度怎样检测水泥基低空，比如普通水泥低空、金刚砂低空、水磨石低空、混凝土密封固化剂地坪等，皆可以经常使用莫氏硬度笔来审核硬度。

莫氏硬度笔罕用于珠宝玉石、瓷砖、地坪、玻璃、矿物等东西的硬度测试。

依据预测物体与规范硬度矿物间相互刻化对比来测定。

高功能纤维概述的论文

高功能纤维功能剖析【摘要】剖析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芬芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑 (POB)纤维和 M5 纤维等高功能纤维的关键个性以及它们的运行状况。

【关键词】高功能纤维;先进复合资料;分子结构;关键个性;运行 [中图分类号]TS102，528 [文献标识码]A [文章编号]1002-3348（2005）01-0054-04 高功能纤维 (High-Performance Fibers)是从 20 世纪 60 年代开局研发并推行的纤维材 料， 它的出现使传统纺织工业发生了渺小改革。

所谓高功能纤维是指有高的拉伸强度和紧缩 3 强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m )等优秀物性的纤维资料，它是近年来纤维高分 子资料畛域中开展迅速的一类特种纤维。

高功能纤维可用于防弹服、 蹦床布等特种织物的加 工及纤维复合资料中的加固资料，其开展触及许多不同的畛域。

本文剖析和比拟了碳纤维、 超高强聚乙烯纤维、芬芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5 纤维等高功能 纤维的个性以及它们的运行状况。

1 高功能纤维 1·1 高功能纤维分类 无机纤维:碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。

无机纤维:超高强聚乙烯纤维(HPPE)、芬芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO) 纤维、M5 纤维等。

1·2 碳纤维 碳纤维的消费始于 20 世纪 60 年代末 70 年代初， 由无机纤维如腈纶(PAN)纤维、 粘胶纤 维或沥青纤维经预氧化、 炭化和石墨化加工而成。

碳纤维的石墨六方晶体结构选择了其强度 大、模量初等优秀功能，如日本东丽公司消费的 T-400 碳纤维，拉伸强度可达 4.2GPa，断 裂伸长率为 1.5%。

碳纤维不熄灭，化学功能稳固，不受酸、盐等溶媒腐蚀。

1·3 超高强聚乙烯纤维 高强高模聚乙烯在 20 世纪 70 年代出现， 具有超高分子量， 高取向度， 且分子间距很近， 3 使纤维具有高强高模的特色， 其密度具有 0.97g/cm ， 是唯--能浮在水面上的高强高模纤维。

除此之外，其余机械功能亦比拟突出，如良好的韧性和耐疲劳功能，耐高速冲击性等。

1·4 芬芳族聚酰胺纤维 20 世纪 70 年代，人们开局从事液晶态纺丝技术的钻研，用于纺制高功能纤维，与普通 纺丝的分子结构一模一样，液晶态纺丝时构成的分子链只要刚棒状高取向的有序结构。

图 1 液态高聚物分子的构型示用意 (a)为典型普通大分子，为无规则线团;(b)为刚性大分子， 在没有良好侧向作用和导向状况下的形态;(c)为无规的棒状 液晶;(d)为向列型液晶 芬芳族聚酰胺是最为人所熟知的，经过液晶纺丝纺制的高功能纤维，如 Kevlar(聚对苯 二甲酰对苯二胺纤维)、 Twaron(聚对苯二甲酰间苯二胺纤维)、 Technora(聚对苯二甲酰对苯 二胺纤维)等，如图 3 所示，为芬芳族聚酰胺高结晶和高取向分子结构。

这类纤维功能比拟 平衡，具有高强伸功能， 高韧性、耐腐蚀、耐冲击、较好的热稳固性，不导电，除了强酸和强碱外，具有较强的抗化 学功能。

图 3 芬芳族聚酰胺晶体结构图 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维 1998 年国内产业纤维展览会上，日本西洋纺展出了商品名为 Zylon 的 PBO 纤维，其化 学名为聚对苯撑苯并双恶唑，化学结构为: 1·5 PBO 纤维驳回液晶纺丝法纺丝，由苯环和苯杂环组成的刚棒状分子结构以及分子链的高 取向度， 选择了它的优秀功能。

PBO 初纺普通丝(AS 丝-规范型)就具有 3.5N/tex 以上的强度 和 10.84N/tex 以上弹性模量， 经热解决后可获取强度不变、 模量达 176.4N/tex 的高模量丝 (HM 丝-高模量型)。

PBO 作为一种新型高功能纤维，具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性 4 大特点，其强度与模量相当于 Kevlar (凯夫拉)的 2 倍，限氧指数(L01)为 68，热分解温 度高达 650℃，在无机纤维中为最高，被以为是目前具有最高耐热功能的无机资料之一。

表 1 PBO 纤维的功能 功能 PBO 一 AS PBO—HM 密度(g/cm3) 1.54 1.56 抗拉强度(GPa) 5.8 5.8 拉伸模量(GPa) 180 280 断裂延伸率(%) 3.5 2.5 热分解温度(℃) 650 650 L01(%) 68 68 表 2 PBO 纤维与其余纤维的关键功能比拟 功能 PBO-HM Kevlar-49 宇航级碳纤维 密度(g/cm ) 纤维直径(?m) 抗拉强度(Gpa) 拉伸模量(CPa) 断裂延伸率(%) 3 1.56 24 5.8 280 2.5 1.45 12 3.2 115 2.0 1.80 6 3.58 230 0.5 热分解温度(℃) 650 550 一 1·6 M5 纤维 PBO 纤维推出的几年后，阿克卓·诺贝尔(Akzo Nobel)公司开发了一种新型液晶芳族杂 环聚合物:聚[2,5-二烃基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]，简称 M5或 PlPD，化学结构为: M5 纤维的结构与 PBO 分子相似——刚棒结构。

M5 分子链的方向上存在少量的-OH 和-NH 在 基团，容易构成强的氢键。

如图 4 所示，与芬芳族聚酰胺晶体结构不同，M5 在分子内与分 子间都有氢键存在，构成了氢键联合网络。

图 4 为 M5 纤维沿分子链轴方向的晶体结构，虚线为氢键。

图 4 M5 晶体结构 比拟图 3 与图 4 可以清楚地看出，M5 大分子所构成的双向氢键联合的网络，相似一个 蜂窝。

这种结构加固了分子链间的横向作用，使 M5 纤维具有良好的紧缩与剪切个性，紧缩 和歪曲功能为目前一切聚合物纤维之最。

2 高功能纤维个性剖析比拟 碳纤维石墨层面上碳-碳共价交键的存在，使作用于碳纤维上的应力，从一个石墨层转 移到相邻层面， 这些共价交键保障了碳纤维具有高的拉伸模量和紧缩强度。

但这些共价键为 纯弹性键，一旦被冲破，无法恢复，即不显示任何屈服行为。

所以碳纤维受力时，应力-应 变曲线是线性相关，纤维断裂是突然出现的。

无机纤维的功能取决于分子结构、分子链内键及分子链间联合键。

如前所述，超高强聚 乙烯纤维、PBO 纤维都具有优秀的功能，但由于超高强聚乙烯纤维大分子链间的联合键为弱 的范德华键，使其纤维易发生蠕变，紧缩强力较低，另外超高强聚乙烯纤维耐热性和外表粘 合性有限，因此不适宜用作加固纤维。

而 PBO 纤维也因大分子链间没有构成氢键联合、作用 力较弱，使得其紧缩和歪曲功能较低，加之纤维外表惰性强，与树脂的联合才干较差，在复 合资料成型环节中，有清楚的界面层，从而影响也限度了 PBO 的运行。

芬芳族聚酰胺纤维高结晶度、高取向度的分子结构，使其具有高强伸功能，也是由于大 分子链间弱的作使劲 (范德华键)，形成大分子链间剪切模量及紧缩强度低。

芬芳族聚酰胺 纤维由氢键联分解的薄片状结构在受紧缩载荷作用时易塑性变形， 薄片相对容易断开， 在严 重过载时会出现原纤化，最终造成紧缩失效。

分子链间联合键以 M5 比拟现实， M5 大分子间和大分子内的 N-H-O 和 O-H-N 的双向氢 在 键结构，是其具有高抗压功能的要素所在，热解决后的 M5 纤维，拉伸模量可达 360GPa，拉 伸强度超越 4GPa，剪切模量和抗压强度可达 7GPa 和 1.7GPa。

此外 M5 而大分子链上含有羟 基，使它与树脂基体的粘结功能优秀，驳回 M5 纤维加工复合资料产品时，无需参与任何特 殊的粘合促成剂，且具有优秀的耐冲击和耐破坏性。

有资料显示，以 M5 为加固纤维的复合 资料，在紧缩过载的状况下，测试样品仍能继续接受清楚的(紧缩)载荷，与之相比，碳纤复 合资料会粉碎，而芬芳族聚酰胺复合资料则会被挤成纤丝状薄片(原纤化)。

如图 5、图 6 分 别为一个碳纤维和一个 MS 纤维复合资料的失效测试条，显示了脆性与韧性失效之间的清楚 差异。

此外，M5 纤维的刚棒结构又选择了它有高的耐热性和高的热稳固性，空气中热分解 温度到达了 530℃，超越了芬芳族聚酰胺纤维，与 PBO 凑近，极限氧指数（LOI）为 59，在 阻燃性方面也优于芳纶。

图 5 碳纤维复合资料测试条的失败 图 6 M5 纤维料测试条的失败 表 1 为几种高功能纤维力学及物理个性。

表 1 高功能纤维的力学和物理个性 个性 高 强 度 超高强聚 高 模 量 芳 香 族 高 模 量 高模量 M5 纤 碳纤维 乙烯纤维 聚酰胺纤维 PBO 纤维 维（实验值） 抗拉强度(GPa) 伸长率(%) 拉伸模量(GPa) 紧缩强度(GPa) 紧缩应变(%) 密度(克/cm ) 规范回潮率(%) 限氧指数（LOI） 3 3.58 1.5 230 2.10 0.90 1.80 0.0 一 3.43 4.0 98.0 一 一 0.97 一 一 3.2 2.0 115 0.58 0.50 1.45 3.5 29 5.8 2.5 280 0.40 0.15 1.56 0.6 68 5.0 1.5 330 1.70 0.50 1.70 2.0 59 空气中热老化起 800 150 450 550 530 始温度(℃) 从表 1 看，M5 纤维的各种功能目的都凑近或超越其它高功能纤维，为综合功能优秀的 高功能纤维。

3 运行与前景 目前超高强聚乙烯纤维的运行关键是加工防弹用特种织物、防弹板、渔业用绳网、极低 温绝缘资料、混凝土补强加固用实验片材、光缆补强资料、起飞伞绳带、汽车保险杠等。

芳 香族聚酰胺纤维经常出现的种类 Kevlar、Twaron、Technora 纤维等，关键运行有作为复合资料 的增强体、渔业工业等用绳网、防弹服、防弹板、头盔、混凝土补强资料等。

碳纤维的优秀 个性使其宽泛用于航空、航天、军工、体育休闲等结构资料，运行于宇宙机械、电波望远镜 和各种成型品，还有直升飞机的叶片、飞机刹车片和绝热资料、密封填料和滤材、电磁波屏 蔽资料、防静电资料、医学资料等。

PBO 纤维从问世以来就遭到人们的关注，其运行关键有 防冲击方面的加固补强资料、复合资料中的加固资料，用于防护的防弹服、防弹头盔、消防 服、高功能及耐高温传动带、轮胎帘子线、光纤电缆承载局部、架桥用缆绳、耐热垫材等。

与各种高功能纤维相比，M5 纤维的综合功能更优越，这使得它的运行畛域更宽泛。

尤 其是 M5 纤维的抗冲击力和耐破坏性，使它在制造经济、高效的结构资料方面有宽广的运行 前景，如运行于航空航天等高科技畛域，在高功能纤维增强复合资料中 M5 也具有很强的竞 争力。

以后 M5 纤维的钻研比拟生动，随着钻研的深人，其功能和运即将获取始终的提高和 拓展。

高功能纤维的始终翻新是高功能产业用纺织品及复合资料用纤维畛域的关键提高， 随着 环球高新技术、纤维分解与纺丝工艺的开展，以及军事、航空航天、陆地开发、产业运行的 迫切须要，高功能纤维的开发与运行前景将更为宽广。

新型高功能纤维M5的钻研与运行摘要:本文引见了一种新型液晶芳族杂环聚合物,聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4,5-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5).简述了M5纤维的制造方法,M5纤维不凡的分子结构特色,并经过与其它高功能纤维的比拟,论述了M5纤维优秀的功能,特意是其良好的紧缩与剪切个性.除此之外,M5纤维的高极性还使其更容易与各种树脂基体粘接,这使M5纤维的综合机械功能比目前其它高功能纤维都好.文中还展望了M5纤维的运行前景.前言近年来,随着对无机高功能纤维的始终深化钻研,在刚性高功能纤维畛域曾经取得了很大的停顿.但大少数高功能纤维,因分子间联合力的单薄而造成某些力学功能上的无余,如PBO纤维大分子链间较弱的联合力,使其紧缩和歪曲功能较差.纤维资料的紧缩功能,关键取决于纤维大分子之间的相互作用水平[1,2].理论纤维改动模量可作维表征大分子之间相互作用水平的一个量度.因此,如何加弱小分子链之间的相互作用,已成为进一步强化刚性聚合物纤维力学功能的一个关键疑问.作为Akzo-Nobel实验室的钻研成绩,一种新型的高功能纤维,即著称的M5曾经被钻研进去.聚合物是聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4,5-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)[3].由于M5纤维沿纤维径向即大分子之间存在不凡的氢键网络结构,所以M5纤维不只具有相似PBO纤维的优秀抗张功能,而且还显示出优于PBO纤维的抗紧缩功能.1高功能纤维M51.1 单体的选用及M5的分解[4]在M5聚合物的制备环节中,其关键步骤是单体2,3,5,6-四氨基吡啶(2,3,5,6-tertraaminopyridine,TAP))的分解可由2,6-二氨基吡啶(2,6diaminopyridine,DAP)经硝化恢复后制成,反响方程式如下所示:在M5的分解环节中,TAP需经盐酸化解决并以盐酸盐方式介入聚合反响.若TAP间接以磷酸盐的方式介入反响,岂但可以防止盐酸腐蚀作用,还可以放慢聚合反响速度,但却易出现氧化作用.另一单体2,5-二羟基对苯二甲酸(2,5-Dihydroxyterephthalicacid,DHTA)的分解也是制备M5聚合物的关键环节,可由2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯(2,5-dihydroxy-1,4-dimethylterephthalate,DDTA)水解后制得,反响方程式如下所示:M5纤维的聚合环节与聚对苯撑苯并二恶唑(poly(p-phenylenebenzobisoxazole),PBO)相似,可将TAP和DHTA两种单体按必定的等当比同时参与到聚合介质多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)中,脱除HCI后逐渐升温至180℃,反响24h,获取M5聚合物,反响方程式如下所示:2 M5的分子结构特色及聚合物的汇集态结构2.1 M5的分子结构特色M5纤维在分子链的方向上存在着少量的-OH和-NH基团,容易在分子间和分子内构成剧烈的氢键.因此,其紧缩和歪曲功能为目前一切聚合物纤维之最.M5纤维的刚棒状分子结构特点选择了M5纤维具有较高的耐热性.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.图1热解决后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示用意[5].图2热解决后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示用意[5].图1和图2都显示了热解决后PIPD纤维的宏观二维结构,即在大分子间和大分子内区分构成了N-H-O和O-H-N的氢键结构,这种双向氢键的网络结构正是M5纤维具有高抗紧缩功能的要素在.图1 热解决后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示用意图2 热解决后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示用意2.2 M5的汇集态结构图3 PIPD-AS沿C轴方向的分子结构示用意如图3所示,为含有21%左右水分子的PIPD-AS纤维的结晶结构.由于PIPD-AS纤维中存在着少量的水,因此使得PIPD-AS纤维有很大的质量热容,而且具有良好的耐燃功能.表2和表3所列出的实验结果也证明了这一论断[16,19].如图4所示,为不同热解决温度的PIPD-AS纤维WAXD图[16].从图4可以看出,PIPD-AS纤维在热解决环节中晶体中的水分被脱出,变成无水聚合物晶体,从而在垂直于纤维方向的平面内构成二维氢键网状结构.有实验标明,经过热解决后PIPD纤维的结晶度和取向度都有很大的提高.图4 不同热解决温度的PIPD-AS纤维WAXD图Klop EA等[22]经过PIPD晶体结构的X射线衍射实验钻研发现,因PIPD试样的解决温度不同,在PIPD的分子外部可出现不同方式的结晶结构—单斜结晶晶胞和三斜结晶晶胞(如图5和图6所示).单斜和三斜的晶胞参数区分为:单斜结晶: a=12.49 ,b=3.48 ,c=12.01 ,=90°,=107°,=90°三斜结晶:a=6.68 ,b=3.48 ,c=12.02 ,=84,=110°,=107°Takahashi等[20,21]驳回中子方法测得的PIPD-HT晶胞参数为:a=13.33 ,b=3.462 ,c=12.16 ,=84°,=105.4°,空间结构为P21/,单斜晶胞区别于三斜晶胞的不同之处在于,三斜晶胞的氢键网络结构仅仅是靠沿对角线平面的大分子衔接的,而单斜晶胞可在垂直于纤维方向的平面内构成了二维氢键网络结构,显然这种二维氢键网络结构,使得M5具有其它高功能纤维所无法比拟的高剪切强度,剪切模量和紧缩强度.图5 PIPD单斜晶胞在ab面和ac面上的投影 图6 PIPD三斜晶胞在ab面上的投影3 M5纤维的纺丝工艺[9,16]3.1 M5纤维的成形M5纤维的纺丝是将质量分数为18~20%左右的PIPD/PPA纺丝浆液(聚合物的MW为6.0×104~1.5×105)启动干喷湿纺,空气层的高度为5-15cm,纺丝温度为180℃,以水或多聚磷酸水溶液为凝结剂,可制成PIPD的初生纤维.其中,实验用喷丝孔直径范围为65-200 m,喷头拉伸比取决于喷丝空的直径,可达70倍,所得纤维直径为8-14 m.所得M5的初生纤维需在热水中启动水洗,以除去附着在纤维外表的溶剂PPA,并启动枯燥.图7 M5纤维的热解决示用意3.2 M5纤维的热解决为了进一步提高初生纤维取向度和模量,对初生纤维在必定的预张力下启动热解决,如图7所示.在这一环节中,M5纤维取向度将随同着由其分子结构的改动惹起的剪切模量的参与而增大.对M5初生纤维启动热解决能够改善纤维的宏观结构,从而提高纤维的综合功能.M5初生纤维再进一步用热水洗濯除去残留的多聚磷酸水溶液(PPA)和枯燥后,在氮气环境下于400℃以上启动大概20s的定张力热解决,最终可获取高强度,高模量的M5纤维.在此须要特意指出的是,假设热解决温渡过低或解决期间过短,则PIPD-AS和PIPD-HT的转变是可逆的.因此,热解决温度与热解决期间对M5纤维的模量影响很大.4 M5纤维的功能4.1 力学功能图8 PIPD-AS和PIPD-HT纤维的应力-应变曲线图如图8所示,热解决后的PIPD纤维同PIPD的初生纤维相比拟,二者的力学功能一模一样,PIPD-AS纤维存在屈服,而PIPD-HT纤维不存在这种现象 M[18]等钻研发现,经过200℃热解决的初生纤维紧缩强度由原来的0.7Gpa提高到1.7Gpa,而经过400℃热解决的初生纤维紧缩强度由原来的0.7Gpa提高到1.1Gpa.显然关于PIPD的初生纤维来讲,并非热解决温度越高越好.经过用偏光显微镜观察发现:在400℃热解决的纤维中存在裂纹,这或者是造成紧缩强度降低的要素,因此,热解决温度不宜太高.表1[9-14]给出了几种高功能纤维的力学功能和其它功能的对比数据,其中的力学功能包含拉伸强度,断裂伸长,模量以及抗紧缩强度等.与其它3种纤维相比,M5的抗断裂强度稍低于PBO,远远高于芳纶(PPTA)和碳纤维,其断后延伸率为1.4%;与其它高功能纤维相比,M5纤维的模量是最高的,到达了350GPa;M5的紧缩强度低于碳纤维,但却远远高于Twaron-HM纤维和PBO纤维,这归因于M5的二维分子结构[17].表1 M5纤维与其它高功能纤维的比拟纤维拉伸强独/Gpa断裂伸长/%初始模量/ Gpa紧缩强度/ Gpa紧缩应变/ %密度/(-3)回潮率/%Twaron-HM3.22..480.421.453.5C-HS3.51..100.901.800.0PBO5.52..420.151.560.6M55.31..600.501.702.0纤维空气中的热稳固性/℃LOI/%电导性抗冲击性抗破坏性编制功能耐紫外性Twaron-HM-++++-C-HS800N/A++------++PBO-++N/A+/---M5530>50-+++++++M5纤维不凡的分子结构,使其除具有高强和高模外,还具有良好的紧缩与剪切个性,剪切模量和紧缩强度区分可达7GPa和1.6GPa,优于PBO纤维和芬芳族聚酰胺纤维,在目前一切聚合物纤维中最高.图9 M5纤维的轴向紧缩SEM图普通来讲,当高功能纤维遭来到自外界的轴向紧缩力时,其纤维外部的分子链取向会因轴向紧缩力的存在而出现改动,即沿着纤维轴向出现变形带结构.而对M5纤维来讲只要当这种轴向紧缩力很大时才会出现这种结构[11].如图9所示,当M5纤维遭到外界的轴向紧缩力时,紧缩变形后的M5纤维中也会出现一条变形带结构,但与其它高功能纤维(如PBO)相比拟,M5纤维的变形水平要小很多.4.2 阻燃功能表2 PIPD-AS和PIPD-HT纤维耐燃功能的关键参数[5]试样PHRR①(kWm-2)TTI②(s)SEA③FPI④(sm2kW-1)残留量(%)PIPD-AS43..PIPD-HT53..PBO-HM47..Twaron204..Nomex160..PVC253..注:①热量监禁最大速率(PHRR);②引燃期间(TTI);③比消光面积(SEA);④耐燃功能指数(FPI)表2所列数据是热量计热流为75kW/m2时测得的,也就是在试样外表温度为890℃左右时测得的值.纤维试样放在一块1cm2的线网上.试样原始重量在10.3g-11.5g之间.从表2可以看出,PIPD-AS纤维热量监禁最大速率(PHRR)为43.7kWm-2,也就是说单位期间内PIPD-AS监禁出最小的热量,与其它高聚物相比是一种较好的阻燃剂用资料-AS纤维的扑灭期间最长为77s,远高于Nomex纤维是用来权衡单位物质熄灭时发生的烟雾量,PIPD-AS纤维到达了224m3/kg,而Nomex纤维为m3/kg,二者相比PIPD-AS纤维的SEA值远低于Nomex纤维,说明PIPD-AS纤维熄灭时发生的烟雾量要远少于Nomex纤维.同表2中的其它高聚物相比,PIPD-AS纤维的耐燃功能指数(FPI)最高为1.76sm2kW-1.从表2中各项耐燃功能参数可以看出PIPD纤维在耐燃性方面,要好于其它高功能纤维,即PIPD纤维在耐燃性方面将具有较好多运行前景.M5纤维的刚棒状分子结构选择了它具有较高的耐热性和热稳固性.从表2中可以看出,PIPD-HT纤维具有与聚对苯亚基苯并双嗯哇(PBO)纤维相似的FPI值,但它在熄灭环节中更不容易发生烟.M5在空气中的热分解温度为530℃,超越了芬芳族聚酰胺纤维,与PBO纤维凑近.M5纤维的极限氧指数(LOI)值超越50,不熔融,不熄灭,具有良好的耐热性和稳固性[7].4.3 界面粘合功能与PBO,聚乙烯或芬芳族聚酰胺纤维相比,由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.驳回M5纤维加工复合资料产品时,无需参与任何不凡的粘合促成剂.M5纤维在与各种环氧树脂,不饱和聚酯和乙烯基树脂复分解形环节中,不会出现界面层,且具有优秀的耐冲击和耐破坏性[6,8].4.4 热力学功能图10 四种不同含水量M5纤维的DSC扫描图图10为[19]等用SetaramC80D热量计测得的四种不同含水量M5纤维的DSC谱图.钻研发现将1g试样资料放在一个开明的测试槽内,以0.2℃/min的速度,在30℃-200℃范围内获取一张扫描图,如图5所示.从DSC谱图可以看出,四种不同含水量M5纤维的吸热峰面积及位置与开明测试槽内水分的蒸发无关.从表3可以看出,含有结晶水的M5初生纤维的热排汇值与不含结晶水的M5纤维的热排汇值之间存在着较大的差异,而PIPD初生纤维和PIPD HT试样的热排汇值之间简直没有什么差异.经过以上钻研发现齐全枯燥的PIPD初生纤维的晶体结构与PIPD-HT试样结构相似.表3 不同含水量的PIPD纤维的热排汇值试样热排汇值(J/g)PIPD初生纤维(含水量20%)637PIPD初生纤维(枯燥)163PIPD HT(含水量7%)378PIPD HT(枯燥)1855 运行及展望作为一种先进复合资料的增强资料,M5纤维具有许多其它无机高功能纤维不具有的个性,这使得M5纤维在许多尖端科研畛域具有愈加宽广的运行前景;M5纤维可用于航空航天等高科技畛域;用于国防畛域如制造防弹资料;用于制造静止器材如网球拍,赛艇等.M5纤维不凡的分子结构选择了其具有许多高功能纤维所无法比拟的优秀的力学功能和粘合功能,使它在高功能纤维增强复合资料畛域中具有很强的竞争力.与碳纤维相比,M5纤维不只具有与其相似的力学功能,而且M5纤维还具有碳纤维所不具有的高电阻个性,这使得M5纤维可在碳纤维不太实用的畛域施展作用,如电子行业.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.正是由于M5纤维具有许多其余高功能纤维所无法比拟的功能和愈加宽广的运行前景,这使得泛滥的科研上班者都踊跃地努力于M5纤维的钻研.置信在不久的未来,随着对M5纤维钻研的进一步深化,作为新一代的无机高功能纤维—M5纤维必将得愈加宽泛的运行.