聚苯硫醚/芳纶交织阻燃粘扣带开发及力学性能研究

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常用粘扣带主要是锦纶或涤纶粘扣带,不耐高温且易燃,不宜用作特种防护服、高温过滤材料等。为了解决这个问题,需研发一种可以阻燃耐热的新型粘扣带。因聚苯硫醚和芳纶都是一种高性能特种纤维原料,具有良好的机械性能、热稳定性、化学稳定性、及电绝缘性能等。所以本文采用聚苯硫醚作为粘扣带的钩经,芳纶1313作为勾面粘扣带的地组织以及毛面粘扣带的毛圈和地组织,织成具有阻燃耐热性能的聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带。本文主要研究了织物结构参数的设计、织造工艺、上胶工艺、切钩工艺、阻燃工艺、力学性能、耐热性能和耐洗涤性能;建立了粘扣带剥离强度和剪切强度的力学模型,可用于预测和计算此类粘扣带的剥离强度和剪切强度。  本研究主要内容包括:⑴通过对所设计的6种不同织物参数的聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带进行力学性能的测试与评价,得到性能最优的织物结构参数为:粘扣带纬向钩排列密度为钩数:地经根数=1:4,粘扣带经向钩排列密度为钩数:地纬根数=1:3。⑵通过研究聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带的织造工艺,得到其最优方案为:加热片的功率为250w(织机加热片的最高功率)、加热片距离勾面粘扣带的高度为2.5cm,织机车速为617r/min,能充分消除钩面粘扣带钩的内应力。⑶通过对聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带进行阻燃整理,得到粘扣带阻燃整理的最优工艺方案为阻燃剂含量为0.8%、烘焙温度110℃、烘焙时间0.5min;且通过正交试验结果分析可知:阻燃剂含量、烘焙温度和烘焙时间对粘扣带阻燃性能影响程度的主次顺序为阻燃剂含量>烘焙温度>烘焙时间;经阻燃整理后的粘扣带剥离强度均值高于国标普通型粘扣带剥离强度标准,剪切强度低于国标普通型粘扣带剪切强度标准。⑷通过测试涂层阻燃整理后的聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带的耐热性能,结果表明:粘扣带的阻燃性能和剥离强度均能满足企业所设定的耐高温性能标准。因此,聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带具有耐热性能。⑸通过测试阻燃整理后的聚苯硫醚/芳纶交织粘扣带的耐洗涤性能,结果表明:粘扣带在洗涤40次时,剥离强度和阻燃性能仍然能达到标准。⑹建立了粘扣带的力学模型,推导出了剥离强度和剪切强度计算式,可以用于计算和预测此类粘扣带剥离和剪切强度,剥离强度的偏差百分率<2%,剪切强度的偏差百分率<5%。
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