二甲基甲酰胺/二甲基乙酰胺在聚氨酯脲中扩散系数的测定

论文摘要

溶剂在聚合物中的扩散传递无论对于工程技术还是理论分析都是一个重要的问题。溶剂在聚合物中的扩散系数是高分子相关工业过程和产品研究开发的一个重要基础数据。为了分析聚合物的干燥过程,尤其是干法纺丝工艺中高聚物纤维的脱溶剂过程,获得溶剂-高分子体系的相互扩散系数的值尤为重要。 本论文的目的是测定二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基乙酰胺（DMAc）在聚氨酯脲（PUU）膜中的扩散系数,它们对于氨纶干法成型的合理工程设计,有效利用能源有重要作用。 虽然有不少理论和模型对扩散系数进行分析计算,但计算结果往往偏离实验数值,因此,基于实验测定扩散系数仍是获得扩散系数数值的重要手段。本文借鉴前人的结果,在一维扩散的假设前提下,推导了适用于本实验的由实验得到的平衡吸附量求算扩散系数的方程。 利用带有石英弹簧和不同样品腔的一整套恒温箱为分析测试设备,在120℃～160℃范围内根据聚氨酯脲膜吸附溶剂后的增重随吸附时间的变化获得在不同温度下膜的平衡吸附量和平衡吸附时间。结果表明:DMF和DMAc在聚氨酯脲膜中的平衡吸附量均随温度的升高而增大;平衡吸附时间亦都随温度的升高而缩短。而且,DMAc

论文目录

• 第一章 绪论
• 1 聚氨酯的发展概况及产品
• 2 聚氨酯纤维
• 2.1 聚氨酯纤维的发展简况
• 2.2 聚氨酯弹性纤维的生产技术
• 2.2.1 干法成形
• 2.2.2 湿法纺丝
• 2.2.3 反应纺丝法
• 2.2.4 熔融纺丝法
• 2.3 聚氨酯纤维的结构与性能
• 3 溶剂-聚合物体系相互扩散系数的测定方法
• 3.1 吸附／解吸法
• 3.2 反相气相色谱法
• 3.3 自旋回声脉冲梯度场的核磁共振法
• 3.4 压电晶体平衡法
• 3.5 激光全息技术
• 3.5.1 受迫雷莱光散射（FRS）法
• 3.5.2 双曝光全息干涉技术和实时全息干涉技术
• 4 溶剂在聚氨酯中的扩散
• 5 本文研究的主要内容
• Reference
• 第二章 溶剂在高分子膜中扩散系数的测定原理
• 1 吸附／解吸双模式传递模型
• 2 自由体积理论模型
• 3 本研究采用的计算扩散系数的理论推导
• Reference
• 第三章 实验部分
• 1 实验装置
• 2 弹簧的弹性系数的确定
• 3 PUU膜对DMF和DMAc的吸附实验
• 4 解吸附实验
• 1H-NMR）分析'>5 薄膜核磁共振（¹H-NMR）分析
• 6 薄膜红外光谱（FI-IR）分析
• 7 元素分析（Element Analysis）
• 8 扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜形态
• 第四章 结果与讨论
• 1 样品的组成及形态结构分析
• 2 不同温度下石英弹簧的弹性系数
• 3 扩散系数的测定
• 3.1 薄膜平衡吸附量的分析
• 3.2 吸附动力学曲线
• 3.3 扩散系数与温度的关系
• 4 与其他实验方法测定DMF-SPUU体系相互扩散系数的比较
• 5 解吸附实验
• 第五章 结论