PPPS共混体系纺程上纤维形貌演变的研究和模拟的任务书.docx

PPPS共混体系纺程上纤维形貌演变的研究和模拟的任务书
一、研究背景
随着人们对纤维材料性能要求的不断提高，PPPS（聚对苯二甲酸苯酚酯）作为高性能材料之一，被广泛应用于军工、航空、航天、电子等领域。然而，PPPS具有很高的结晶度，易形成晶粒状纤维，使得其断裂伸长率和韧性较低，从而限制了其应用范围。
为了提高PPPS纤维的韧性和断裂伸长率，常常采用与其他高分子共混的方法制备PPPS共混体系纤维。但是，共混体系中不同高分子的相互影响以及加工工艺的不同都可能影响纤维形貌演变过程，从而进一步影响纤维力学性能。
因此，研究PPPS共混体系纺程上纤维形貌演变的规律对于改善纤维性能具有重要的理论和实践意义。
二、研究目标
本研究旨在通过理论模拟和实验验证的方式，探究PPPS共混体系在纺程上纤维形貌演变的规律，具体研究目标包括：
1、建立PPPS共混体系纤维形貌演变的数值仿真模型，利用有限元方法进行计算求解，探究纤维形貌演变过程中的力学特性变化规律等；
2、选取聚酯（PET）、聚丙烯（PP）等高分子与PPPS进行共混，制备纤维样品，并通过纤维形貌观察、力学性能测试等方法，验证模拟结果的准确性和可靠性；
3、通过对比不同共混比例、不同拉伸速度等因素对纤维形貌演变的影响，分析PPPS共混体系纤维形貌演变的规律和机理。
三、研究方案
1、建立PPPS共混体系纤维形貌演变的数值仿真模型
通过建立PPPS共混体系纤维形貌演变的数值仿真模型，对纤维形貌演变过程中的力学特性变化规律进行探究。具体步骤如下：
（1）利用有限元软件（如ABAQUS等）建立三维模型，并对模型进行网格划分和材料属性赋值等操作；
（2）设置模拟条件，包括拉伸速度、温度等参数，并进行力学分析，获得纤维形貌演变过程中的力学特性变化规律；
（3）对模拟结果进行分析和比较，进一步验证模拟结果的准确性和可靠性。
2、制备PPPS共混体系纤维样品
根据研究需求，选取不同比例的聚酯（PET）、聚丙烯（PP）等高分子与PPPS进行共混，制备纤维样品。具体步骤如下：
（1）根据PPPS与其他高分子共混的体系比例，按照一定配比进行混合，如PET/PPPS=30/70、50/50等，制备混合物；
（2）将混合物加热熔融，并通过纺丝机制备纤维样品；
（3）对制备的纤维样品进行纤维形貌观察和力学性能测试等实验。
3、分析PPPS共混体系纤维形貌演变的规律和机理
通过对比不同共混比例、不同拉伸速度等因素对纤维形貌演变的影响，分析PPPS共混体系纤维形貌演变的规律和机理。具体步骤如下：
（1）选取不同共混比例和不同拉伸速度下的纤维样品进行纤维形貌观察和力学性能测试等实验；
（2）通过实验结果和数值模拟结果进行对比分析，探究共混比例和拉伸速度等因素对纤维形貌演变的影响规律和机理；
（3）结合理论分析和实验结果，总结PPPS共混体系纤维形貌演变的规律和机理。
四、预期成果
1、建立PPPS共混体系纤维形貌演变的数值仿真模型并进行计算分析；
2、制备PPPS共混体系纤维样品，对纤维形貌演变和力学性能进行测试和分析；
3、分析PPPS共混体系纤维形貌演变的规律和机理，得出相关结论和发现；
4、撰写学术论文数篇，申报发明专利1-2项。