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異性能，包括高強度、高模量、線膨脹系數小、低密度、低電阻、抗疲勞、抗腐蝕、耐高溫、耐化學輻射等。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、風力發電、汽車構件及土木建筑等領域，尤其是某些對強度、模量、抗疲勞特性等有嚴格要求的產品，應用更為廣泛，是我國重點發展的戰略型新興材料，被喻為“黑色黃金"。

      高品質原絲是生產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程的控制以獲得具有合適的流變學性能的紡絲原液。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量控制都與原液的流變性能密切相關。粘度可作為反映碳纖維紡絲液流變性能的重要指標，直接體現紡絲液質量的好壞以及紡絲液的運動速度：粘度過高, 紡絲液的流動性差, 脫泡困難, 紡絲時易產生毛絲、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*終粘度及流變學特性與諸多因素相關，如：聚合物的分子量及濃度、聚合反應的時間及溫度、引發劑的種類及濃度、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境的均勻性和穩定性。因此，在碳纖維原絲的生產工藝中，必須注意對紡絲液粘度及流變學特性的控制，通過優化和改進制備工藝，以獲得高質量的碳纖維原絲。

    使用上海頎高NDJ-1A旋轉粘度計+601W循環水浴系統測量1種碳纖維紡絲原液（用戶提供）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粘度的影響情況，并確定碳纖維紡絲液的粘度測試方法。