纤维解取向行为的粘弹性分析

高分子材料科学与工程, 2015, 31(9): 98-105.

纤维解取向行为的粘弹性分析

焦娜 ^1, , 户晓媛 ^2, , 孔德玉 ^3, , 韩旭 ^4, , 徐樑华 ^5, , 曹维宇 ^6,

1.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京,100029

2.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京,100029

3.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京,100029

4.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京,100029

5.北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室,北京,100029

6.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,北京100029;北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室,北京100029

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973资助)(2011CB605603)

关键词：解取向 , 粘弹性 , 应力 , 应变

Viscoelastic Analysis for the Disorientation Behavior of Polymer Fiber

Keywords： disorientation , viscoelasticity , inner stress , strain

建立了高分子纤维材料的自由状态的二元件弹簧与粘壶的串联粘弹性模型,对解取向的热力学本质及动力学方程进行了推导,用这一模型可以合理诠释解取向过程的粘弹性本质.通过粘弹本构方程的推导,研究了解取向过程中的瞬时应力和收缩应变与温度及时间的函数关系.结果表明,纤维解取向的自发倾向取决于纤维的初始内应力和环境温度,解取向环境的温度越高,时间越长,纤维解取向时的内部瞬时内应力越小,而收缩应变越大,lnσ(t)和ln[-(γ(t))]呈现对时间的一次函数关系.高分子链本身的粘弹特性如相对分子质量、分子链的柔性,以及微观松弛时间等都将影响纤维的解取向行为.

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