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纺织材料的耐热性

发布日期:2019-03-05 作者: 点击:

高聚物材料,包括纺织材料,存在不耐高温和易老化等缺点。对于耐热性问题,人们研究了它与分子间的关系,并已合成一系列耐高温材料,包括耐高温合成纤维。


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高聚物在高温下,除发生软化、熔融等物理变化外,可引起两种相反的反应,即裂解和交联。裂解是指高分子的主链断裂,导致分子量下降,使材料的机械性能恶化。通常使热裂解和化学裂解(氧化、水解等)同时发生。特别是在高温时,这些裂解作用会加速进行,大分子裂解的宏观表现之一,就是材料的强度下降。交联使大分子生成化学键,引起分子量的增加。适度的交联可以改善材料的物理机械性能和耐热性能,但过度的交联,会使材料变硬脆,同时使性能变坏。高聚物的裂解和交联,与化学键的断裂和生成有关,因此高分子的化学键的键能越大,材料越稳定。


纺织材料在高温下保持自己的物理机械性能的能力,叫耐热性。一般是根据材料受热时机械性能的变化来评定。而纺织材料的热稳定性,是指材料对热裂解的稳定性。它是根据材料受热前后在正常大气条件下性能的变化来评定。当受热温度超过500℃时,材料的热稳定性,叫耐高温性。


纺织材料受热的作用后,一般强度下降。强度下降的程度,随温度、时间及纤维的种类而异。


棉纤维与粘胶纤维的耐热性比亚麻、苎麻好,特别是粘胶纤维,加热到180℃时,强度损失很少。因此,粘胶纤维可做轮胎帘子线。羊毛的耐热性较差,加热到100-110℃时即变黄,强度下降;通常要求干热不超过70℃,洗毛不超过45℃。蚕丝的耐热性比羊毛好,短时间加热到110℃,纤维强度没有显著变化。


在合成纤维中,涤纶和腈纶的耐热性比较好,不仅熔点或分解点较高,而且长时间受到较高温的作用时,强度损失比较少。尤其时涤纶的耐热性是很高的,在150℃左右加热168h后,颜色不发生变化,强度损失不超过30%;就是在这种温度下处理1000h,也只稍有变色,强度损失不超过50%。锦纶的耐热性时比较差的,对实际上是在高温下工作的轮胎帘子线来说,用涤纶比用锦纶有较多的优越性。维纶的耐热水性能是比较差的,在水中煮沸,维纶织物会发生变形或部分溶解。

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