上海頎高旋轉粘度計在碳纖維紡絲原液的應用

上海頎高旋轉粘度計在碳纖維紡絲原液的應用

       碳纖維（Carbon Fiber）是一種含碳量為90%以上的新型纖維材料，既具有碳材料固有的特性，又兼具纖維的柔軟性。目前，可以制備碳纖維的材料包括聚丙烯腈、瀝青、粘膠纖維和聚酞亞胺等。碳纖維具有諸多的優(yōu)異性能，包括高強度、高模量、線(xiàn)膨脹系數小、低密度、低電阻、抗疲勞、抗腐蝕、耐高溫、耐化學(xué)輻射等。碳纖維材料被廣泛的應用在航空航天、體育休閑用品、油田鉆探、風(fēng)力發(fā)電、汽車(chē)構件及土木建筑等領(lǐng)域，尤其是某些對強度、模量、抗疲勞特性等有嚴格要求的產(chǎn)品，應用更為廣泛，是我國重點(diǎn)發(fā)展的戰略型新興材料，被喻為“黑色黃金"。

      高品質(zhì)原絲是生產(chǎn)高性能碳纖維及其復合材料的前提和基礎。制備高性能的碳纖維原絲，必須注意對聚合反應工藝過(guò)程的控制以獲得具有合適的流變學(xué)性能的紡絲原液。碳纖維共聚物濃溶液的可紡性、紡絲穩定性、紡絲*佳工藝條件以及纖維質(zhì)量控制都與原液的流變性能密切相關(guān)。粘度可作為反映碳纖維紡絲液流變性能的重要指標，直接體現紡絲液質(zhì)量的好壞以及紡絲液的運動(dòng)速度：粘度過(guò)高, 紡絲液的流動(dòng)性差, 脫泡困難, 紡絲時(shí)易產(chǎn)生毛絲、斷頭, 影響溶液的可紡性，紡絲所得的碳纖維原絲強度低,性能不穩定；粘度太低, 則難以成形。

    大量的研究和實(shí)踐表明，在碳纖維紡絲原液的聚合反應工藝中，紡絲原液的*終粘度及流變學(xué)特性與諸多因素相關(guān)，如：聚合物的分子量及濃度、聚合反應的時(shí)間及溫度、引發(fā)劑的種類(lèi)及濃度、投料濃度、系統真空度等。在紡絲工藝中，為了提高紡絲原液的可紡性，不僅要選擇性能合適的紡絲液，而且要保證噴絲孔結構和基礎環(huán)境的均勻性和穩定性。因此，在碳纖維原絲的生產(chǎn)工藝中，必須注意對紡絲液粘度及流變學(xué)特性的控制，通過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)制備工藝，以獲得高質(zhì)量的碳纖維原絲。

    使用上海頎高NDJ-1A旋轉粘度計+601W循環(huán)水浴系統測量1種碳纖維紡絲原液（用戶(hù)提供）在不同剪切率條件下粘度的變化情況。分析剪切速率對碳纖維紡絲液表觀(guān)粘度的影響情況，并確定碳纖維紡絲液的粘度測試方法。