湿法聚丙烯腈初生纤维表面沟槽的研究

湿法聚丙烯腈初生纤维表面存在沟槽,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征纤维表面沟槽形态,研究了纺丝液性质和凝固成型条件对PAN初生纤维表面沟槽的影响。结果表明:随挤出速率、凝固浴浓度的增大,PAN初生纤维表面沟槽变得更加明显,表面粗糙度增大;随纺丝液温度和凝固浴温度的升高,PAN初生纤维表面沟槽变浅,表面粗糙度减小;PAN初生纤维表面粗糙度随凝固牵伸先增大后减小。     

用称重法研究聚丙烯腈树脂的凝固过程

将聚丙烯腈二甲亚砜纺丝液在试管中于二甲亚砜水溶液中成型并凝固，通过计量凝固样品重量随时间的变化来考察在不同凝固浴条件下的凝固速率，并观察了凝固样品的横断面形貌。结果表明：凝固样品重量的变化可以直观地反应不同凝固浴条件下聚丙烯腈—二甲亚砜(DMSO)—水体系凝固速率的变化。随凝固浴浓度的提高，凝固速度减小，样品横截面趋于均匀化、致密化；凝固温度从30℃升高到50℃，凝固速度加快，截面由非圆形变为圆形，但在80℃下凝固速度反而下降；凝固浴中第三组份的添加降低了扩散速度，但会引起孔洞的产生。     

磷虾蛋白对聚丙烯腈的修饰改性

以水为反应介质,用马来酸酐对磷虾蛋白进行活化后再与丙烯腈共聚,得到磷虾蛋白马来酸酐酯接枝聚丙烯腈共聚物(AKPM-g-PAN),然后用湿法纺丝制备AKPM-g-PAN纤维并研究其力学性能和热性能。结果表明:制备AKPM-g-PAN的最佳配方和条件是:AKP、马来酸酐与PAN的配比为2∶2∶12.5,引发剂的质量为PAN质量的10%,反应温度为60℃。按照最佳工艺条件进行接枝聚合反应,得到的聚合物分子量为15.8万。AKPM-g-PAN纤维的断裂强度随着纺丝液浓度的增加而增大,随着凝固浴浓度和凝固浴温度的增加先增大后减小;而AKP的加入导致复合纤维的保水率提高,但是影响聚丙烯腈原有的分子链规整性并失去了部分结晶能力。     

纤维素氨基甲酸酯膜的制备及性能

采用碱/尿素/水体系对实验室自制的纤维素氨基甲酸酯(N%-1.8)在双螺杆中进行低温溶解,过滤、脱泡,得到清亮的纤维素氨基甲酸酯溶液。探讨制膜液浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度,凝固时间对再生膜力学性能的影响,并结合FT-IR、XRD、SEM对膜的结构和形貌进行表征。结果表明,制膜液浓度为4.5wt%,凝固浴为H2SO4-8%、HOAc-16%和H2SO4/Na2SO4-7%/9%,凝固温度20~30℃,凝固时间为5min时所得的膜具有较好的力学性能,抗拉强度达到60~70MPa,断裂伸长率为6~10%。     

湿法纺聚丙烯腈纤维的截面形貌与皮芯结构的研究

利用电子探针、扫描电镜研究了聚丙烯腈在湿法纺丝工艺中的横截面形貌与皮芯结构.结果表明凝固浴温度会影响初生纤维的横截面形貌与芯部结构.在较高的凝固浴浓度下,较高的凝固浴温度可使双扩散速率增加,扩散比较充分,纤维横截面形状趋于圆形,芯部空洞减少,密度提高,其原丝具有较优的物理机械性能.原丝扫描电镜分析证实,原丝为皮芯多层结构组织.     

凝固浴条件对聚酰亚胺纤维形貌和性能的影响

采用湿法纺丝获得聚酰胺酸(PAA)初生纤维,以水和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)的混合溶液作为凝固浴,通过热酰亚胺化制备了均苯四甲酸二酐/4,4’-二氨基二苯醚(PMDA/4,4’-ODA)-聚酰亚胺(PI)纤维。系统研究了阱深长度、凝固浴温度及浓度对PI纤维形貌和性能的影响。结果表明:PAA纤维截面在阱深长度较小、凝固浴温度较低、DMAc浓度较低时呈不规则的腰形,随着阱深长度不断增加,凝固浴温度和浓度的增加,纤维截面都会逐渐趋于圆形。在阱深长度为50cm,凝固浴温度40℃,以3%(体积分数)DMAc作为凝固浴时,所得PAA纤维截面形貌较圆整,且PI纤维性能较好。     

超细高强PAN基碳纤维原丝纺丝液研究

聚丙烯腈的分子量越大,越有助于碳纤维超细高强高模化,但是由于纺丝液黏度急剧增大,以至于无法湿法纺丝,为解决这个问题,加入少量水来降低纺丝液的黏度.研究发现,高分子量聚丙烯腈-二甲基亚砜溶液中当水含量在1.5%～2%时,溶液黏度变得最低,且使纤维凝固成型缓和,结构均匀;同时还发现溶液粘度随温度升高而减小,当温度在65～8...     

湿法纺聚丙烯腈原丝凝固过程的研究

为了研究丙烯腈湿法纺丝中,温度、浓度和负牵伸等凝固条件对原丝结构和性能的影响,借助扫描电镜,电子探针、元素分析仪等对初生原丝结构和性能进行了探索,结果发现：在一定范围内提高凝固浴浓度、适当降低凝固负牵伸、升高凝固浴温度,有利于获得圆形截面的纤维;升高凝固浴温度,增加凝固牵伸有利于纤维结晶度的增加。     

凝固浴条件对PAN纤维结构及性能的影响

利用元素分析仪、X射线衍射仪、电子探针等手段,研究了温度、浓度等凝固浴参数对聚丙烯腈初生纤维及最终原丝结构和性能的影响,得到了湿法纺丝中制备高性能原丝的最优凝固工艺条件。结果表明:凝固浴温度60℃、浓度65%条件下,初生纤维及PAN原丝的晶粒尺寸最小、结晶度最高,初生纤维残留溶剂的含量较低、横截面形状近似圆形。     

聚乙二醇改性对聚丙烯腈树脂及纺丝液性能的影响

通过在聚合前加入聚乙二醇-600(PEG-600)对丙烯腈-衣康酸二元共聚的聚丙烯腈(PAN)纺丝液进行了改性.采用乌氏粘度计、红外光谱仪、接触角测量仪、毛细管流变仪研究了PEG-600用量对PAN树脂的分子量、亲水性以及纺丝液流变性能的影响.结果表明,随PEG-600用量的增加,PAN树脂的分子量逐渐降低,与未改性的PAN树脂相比,其亲水性先减小后增加;由于随PEG-600用量的增加,树脂的分子量降低以及PEG-600的增塑作用增强使纺丝液的非牛顿指数n逐渐增加,流变稳定性更好.