载体纺丝中PTFE/PVA干重比对PTFE纤维性能的影响(2)
QRK5型气氛管式炉,西安天虹仪表实验设备有限公司;
INSTRON 5565型万能强力仪,英斯特朗公司;
AL204型电子天平,梅特勒科学仪器有限公司。
1.2 纺丝与烧结
1.2.1 纺丝液的配制
先将PVA2488配成质量浓度为15%的水溶液,在常温下,按一定配比将PTFE乳液与PVA溶液共混,然后放在电动搅拌机下搅拌均匀,搅拌过程不时地滴加质量分数50%的硫酸溶液并用pH试纸反复测试,直至使混合液呈现pH6~7的弱酸性,再滴加100滴质量分数1%硼酸溶液,混合均匀。然后将配好的纺丝液通过漏斗转移到纺丝机的纺丝釜中,抽真空脱泡,并静置一晚。
本课题为了研究PTFE乳液和PVA溶液在何种比例下制备的纤维性能最为优异,配制了PTFE/ PVA溶液干重比不同的5种纺丝液,配比情况见表1。
1.2.2 湿法纺丝
将表1中配制的5种纺丝液在小型湿法纺丝机上进行纺丝。以饱和硫酸钠溶液为凝固浴,将凝固浴用NaOH调节pH值为11,得到PTFE/PVA初生纤维,其中纺丝温度为常温25℃,凝固浴温度为50℃。
1.2.3 烧结
根据对聚四氟乙烯和PVA的热重分析,确定烧结温度为350℃,烧结时间是10min。将初纺丝放在QRK5型气氛管式炉中一定温度下烧结一定的时间,将纤维取出后清洗干燥,进行性能测试。
2 性能测试
2.1 纤维强力测试
在英斯特朗公司生产的Instron-5565万能强力仪对原丝的强力进行测试,每个进行30次,计算平均断裂强度、断裂伸长率。不同PTFE/PVA干重比经350℃ 10min烧结后测量力学性能,结果列于表2中。