文档名：紫外辐照对芳纶纤维结构与性能的影响
摘要：在空气中对芳纶纤维进行紫外辐照,研究紫外辐照对芳纶纤维结构变化、热稳定性能、结晶性能、表面微观形貌以及拉伸性能的影响.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)表征分析了芳纶纤维紫外辐照前后化学结构、热稳定性的变化.采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线广角衍射仪(XRD)分别观察芳纶纤维紫外辐照前后的表面形貌和晶体结构转变.最后采用单丝强力仪等对样品力学性能进行表征.FTIR结果表明,经过紫外辐照后纤维表面出现新的含氧化合物.SEM和AFM观察结果显示,紫外辐照后纤维表面变得粗糙,并出现沟壑,且随辐照时间增加,粗糙度增加.XRD结果表明,紫外辐照对芳纶纤维晶体结构影响较小.拉伸性能结构显示随着紫外辐照时间的增加,芳纶纤维的单丝抗拉强度出现下降.芳纶纤维经紫外辐照后,表面化学活性提高,粗糙度增加,这将有效改善芳纶纤维与复合基体之间的界面黏合性,增强界面作用力,这对于解决高性能纤维自身难以编织以及复合强度不佳的瓶颈问题具有重要意义,为进一步拓宽芳纶纤维在高防护服饰、防护鞋面等需要增强界面黏合的复合材料领域方面的应用提供参考.
Abstract：TheeffectsofUVirradiationonthechemicalstructure,thermalstability,surfacemorphology,andmechanicalpropertiesofaramidfibersweresystematicallystudied.ChangesinthechemicalstructureandthermalstabilityofthearamidfiberswerecharacterizedusingFouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopyandthermogravimetricanalysis,respectively.Scanningelectronmicroscopy(SEM),atomicforcemicroscopy(AFM),andX-raywide-anglediffractometry(XRD)wereemployedtoobservethesurfacemorphologyandcrystalstructuretransformationofthearamidfibersbeforeandafterUVirradiation,respectively.Finally,themechanicalpropertiesofthefiberswerecharacterizedusingamonofilamentstrengthtestingmachine.TheFTIRresultsshowedthatthearamidfibersurfaceswerephotodegradedafterUVirradiation,andnewoxygen-containingfunctionalgroupsappeared.TheSEMandAFMresultsrevealedthatthesurfacesbecameroughandgulliedafterultravioletirradiation.XRDresultsshowedthatUVirradiationhadlittleeffectonthecrystalstructureofthearamidfibers.Finally,thetensilepropertiesindicatedthatthetensilestrengthdecreasedwithincreasingirradiationtime.Basedontheseresults,thesurfacechemicalactivityandroughnessofthearamidfiberswereincreasedafterUVirradiation,whichimprovedtheinterfaceadhesionbetweenthearamidfibersandcompositematrixwhileenhancingtheinterfaceforce.Thus,solvingthebottleneckproblemofhigh-performancefibers,whicharedifficulttoweaveandexhibitpoorcompositestrengths,isimportant.Thisstudyprovidesareferenceforfurtherexpandingtheapplicationofaramidfibersinthefieldofcompositematerials.Theseapplicationsincludehigh-protectiveclothingandprotectiveupperwear,whichrequireenhancedinterfaceadhesion.
作者：李志尧 严坤 王雯雯 赵青华 王栋 杨晨光Author：LIZhiyao YANKun WANGWenwen ZHAOQinghua WANGDong YANGChenguang
作者单位：武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室武汉430200
刊名：辐射研究与辐射工艺学报 ISTIC
Journal：JournalofRadiationResearchandRadiationProcessing
年，卷(期)：2024, 42(3)
分类号：TL13
关键词：对位芳纶 紫外辐照 力学性能 表面形貌 晶体结构
Keywords：Paraaramidfiber UVirradiation Mechanicalproperties Surfacemorphology Crystalstructure
机标分类号：O611.2TQ342.7TB33
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：紫外辐照对芳纶纤维结构与性能的影响[
期刊论文] 辐射研究与辐射工艺学报--2024, 42(3)李志尧 严坤 王雯雯 赵青华 王栋 杨晨光在空气中对芳纶纤维进行紫外辐照,研究紫外辐照对芳纶纤维结构变化、热稳定性能、结晶性能、表面微观形貌以及拉伸性能的影响.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)表征分析了芳纶纤维紫外辐照前后化学结构、热稳...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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