熔纺法制备高性能聚乙烯醇纤维及加工中结构形成演变和机理研究

根据超分子科学原理，采用与PVA有互补结构的含氮化合物和水作PVA的复合改性剂，通过分子复合和增塑，减弱PVA自身分子间和分子内氢键，有效抑制其结晶，降低其熔点，提高其热分解温度，得到PVA热塑加工窗口，并实现水在PVA中的过热化，提高其沸点，增大其沸程，有效抑制水的蒸发，防止水在PVA熔融加工温度下剧烈蒸发产生气泡，从而实现PVA的熔融纺丝，制备圆形截面、结构均匀、纤度可控的PVA初生纤维，尤其是湿法纺丝难以得到的粗旦纤维；利用复合改性剂对PVA的增塑作用及对其氢键的弱化作用，实现其高倍拉伸，在加工中调控PVA纤维的组成、氢键和取向结晶结构，从通用级PVA树脂制备强度和模量高于传统湿纺法PVA纤维数倍的高性能纤维，研究在拉伸应力作用下PVA分子链的取向及应力诱导结晶，PVA纤维结构的形成及演变机理以及对纤维强度模量的影响，为多羟基强氢键体系的热塑加工及高性能化提供新理论新方法。