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PFA(Poly[tetrafluoroethylene-co-(perfluoroalkylvinylether)])是四氟乙烯(Tetrafluoroethylene,TFE)与全氟烷基乙烯基醚(Perfluoroalkyl vinylether, PAVE)的共聚物,俗称可熔性聚四氟乙烯。PFA具有良好热塑性,克服了聚四氟乙烯(PTFE)难加工的缺点,可用一般热塑性塑料的成型加工工艺进行加工,同时具有PTFE优异的耐化学腐蚀性能,极好的耐热性能以及低摩擦系数,自润滑,阻燃,防水等性能。本课题对PFA切片进行了热性能、流变性能分析以及PFA切片的热分解动为学研究；探素并优化了PRA纤维的熔体纺丝和热牵伸工艺,研究了纺丝及热牵伸工艺对PFA纤维的结晶性能、取向结构及力学性能的影响。PFA表现出优异的热稳定性在470℃之前儿乎不发生热降解,只有当温度高于500℃时,PFA才发生明显的分解,PFA在553.5℃时分解速率达到最大值,为19.23%/min。当温度升高至510℃时,PFA开始分解出二氧化碳(CO二)、四氟乙烯(TFE)以及六氟丙烯(HFE)气体。当温度升高至540℃时,开始分解出氟光气(COF2)当温度为600℃左右时,热分解产生的气体的浓度达到最大值。当温度从600℃继续升高至620℃时,氟光气、四氟乙烯、六氟丙烯的吸收峰开始消失,最后只剩CO2和C-F键的吸收峰。根据Coats-Redfern法可得出,PFA的热降解反应为二级反应,由n=2时的拟合直线斜率可以得出活化能E=237.4kJ/moLPFA中全氟丙基乙烯基醚共聚单体的含量大概为4.62%,正是由于全氟丙基乙烯基醚共聚单体的引入,使得PFA的结晶度降低为41.51%,从而具有熔融加工的特性,其熔融指数为15.2g/10min。 PFA原料的熔点大约在308℃,熔融热焓为26.63J/g。PFA在从熔体冷却结晶的过程中形成了球晶结构,当PFA熔体以10℃/min从350℃降温时,在300.9℃时开始可以观察到球晶的生长。当温度继续降低时,球晶的开始相互碰撞,外部轮廓逐渐模糊,直至消失。最后在293.5℃后,结晶基本完全,球晶的生长过程结束。PFA熔体为非牛顿流体,PFA熔体的非牛顿指数在0.154～0.187之间,随温度升高PFA熔体的非牛顿指数有增大的趋势。在不同温度下,PFA熔体的粘度均随着剪切速率的增大而减小。且随着剪切速率的增加,表观黏流活化能逐渐减小,即PFA熔体的黏度对温度的敏感程度随着剪切速率的升高而降低。随熔体温度的增高,PFA熔体的结构黏度指数△η在1.29～1.41之间变化,且随熔体温度的增高结构黏度指数△η逐渐减小,可纺性得到提高。WXRD和DSC结果表明,PFA纤维的熔点和结品度随牵仲倍数的增加而增大,说明晶体结构越来越完善。PFA出生纤维的取向度随纺丝速率的增大而平稳上升,同时随着牵伸倍数的提高,PFA纤维的取向因子和声模量也是逐渐增大的。通过纺丝试验确定最佳的纺丝温度为390℃,卷绕速度为53m/min,螺杆转速为38r/min,此时能够制备连续均匀的PFA纤维,得到的PFA出生纤维的强度和断裂伸长率分别为0.89cN/dtex和57.3%。PFA初生纤维的最佳热牵伸温度为280℃时,此时PFA初生纤维可牵伸3.4倍,力学性能最好,强度为2.45cN/dtex,断裂伸长率为32.7%。