表面接枝聚丙烯腈的碳纳米管/聚丙烯腈初生复合纤维的制备

碳纳米管(CNTs)被修饰后表面接枝上聚丙烯腈(PAN),采用溶液聚合法合成复合纺丝液,并利用湿法纺丝技术制备PAN/CNTs初生复合纤维。采用FT-IR,HRTEM,TG等方法分析CNTs表面修饰前后状况,用XRD和SEM分析接枝CNTs对PAN初生纤维结构的影响。结果表明:CNTs表面成功接枝上PAN,二者之间具有较强的相互作用力,接枝CNTs的加入使PAN初生纤维的结晶度从36.92%提高到38.81%,晶粒尺寸从4.40nm增大到4.89nm,初生复合纤维的断面结构更加细化。     

不同气氛下聚丙烯腈纤维中官能团的化学反应性

在空气和氮气条件下,分别对聚丙烯腈(PAN)原丝在190 ～ 260℃范围内进行热处理,利用DSC、FT-IR、NMR与TG研究了PAN纤维的各官能团在不同介质中的化学反应性和化学结构演变.研究表明,不同气氛导致PAN大分子官能团的化学反应类型、反应程度和最终化学结构不同,氮气气氛下,热引发自由基化学反应的活化能较高,但反应速率快,氰基成环、亚甲基脱氢后逐渐异变生成C=CH-C=NH共轭结构;空气气氛下,热和氧引发离子环化反应的活化能较低,但反应速率慢,氰基成环、亚甲基脱氢、氧化反应生成含C=O、C=N的芳杂环结构;尽管氮气中成环及脱氢反应程度高,但氧化性气氛形成的含氧芳杂环结构热稳定性远大于氮气气氛下形成的共轭结构.     

第三代移动通信主流技术

移动通信的发展由第一代模拟调频(FM)和频分多址(FDMA)为主要特征的移动通信系统,经过以时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)为特征的第二代移动通信系统及以GPRS和CDMA2000-1X为代表的第二代半通信系统,目前已进入以CDMA为主流技术的第三代移动通信系统。主要包括3种:W-CDMA,CDMA2000和TD-SCDMA。对这三种技术的特点作了分析和比较,论述了适合国情的自主产权的TD-SCDMA系统特点。     

凝胶化PAN纤维的微结构特征

借助于X射线衍射仪、声速取向度测量仪、扫描电镜、小角X光散射仪等研究了凝胶化聚丙烯腈(PAN)纤维的聚集态结构和形态结构特点。结果表明,与常规高温凝固和低温凝固成型方式得到的PAN纤维相比,凝胶化凝固形成的初生纤维和原丝晶粒尺寸小,在牵伸相同的情况下,凝胶化凝固原丝取向结构最高,表明其结构对张力的响应性较好;凝胶化凝固的PAN初生纤维截面结构致密、内外均匀,表面沟槽深且均匀规则,凝胶化凝固的原丝微孔相对体积含量最小。     

高温处理对PAN基碳纤维空隙结构的影响

采用质量法、扫描电子显微镜(SEM)、体密度测试、元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)及拉曼光谱(Raman)等手段,探究了高温处理过程PAN基碳纤维空隙结构的变化及其原因。结果表明:热处理过程存在组成元素的逸出及由化学变化和结构转化引起的纤维外形尺寸的变化,在其共同作用下,碳纤维的体密度在800~1500℃范围先增加后减少,在1000℃体密度出现最大值;碳、氢、氧和氮元素的质量减少,碳、氮元素的溢出,造成碳纤维骨架结构的不完整性,形成内部缺陷,且随着温度的升高,碳、氮元素脱除加剧,内部空隙结构增加;由于纤维表面氧含量相对较高,随着温度的升高,纤维表面氧含量脱除量加剧,碳纤维开孔的空隙结构增加,反映在随着温度的升高,碳纤维体密度和表观体密度的差异增大。     

稀土对呋喃树脂-柔性石墨复合材料性能的影响

本文研究了不同种类稀土对呋喃树脂－柔性石墨复合材料性能的影响。结果表明，复合材料的肖氏硬度、电阻率、压缩率及回弹率明显地依赖于稀土种类与用量，在本实验条件下加入０．９％（ｗｔ）ＣｅＯ２时，材料的综合性能最佳；而体积密度基本不受ＣｅＯ２用量影响。结合表面形貌ＳＥＭ分析，从稀土活性中心对树脂与石墨之间界面粘结力的影响以及稀土对树脂固化过程的助催化两方面初步探讨了稀土的作用机理。     

废聚丙烯腈纤维制备高性能碳纤维研究

针对国内碳纤维生产企业聚丙烯腈废丝问题进行高端循环再利用。采用紫外-可见分光光度计和旋转流变仪研究了二甲基亚砜/水混合溶剂对聚丙烯腈溶解能力和溶液流变性的影响,采用称重法研究了处理温度和时间对聚丙烯腈废丝脱水性能的影响,并利用废丝经溶解制备纺丝液、原丝和碳纤维。结果表明:水的存在影响了二甲基亚砜对聚丙烯腈的溶解能力,使聚丙烯腈溶液缠结增大,聚丙烯腈溶液的复数黏度、储能模量和损耗模量增加,聚丙烯腈纺丝液稳定性降低;提高处理温度和延长处理时间有利于聚丙烯腈废丝中水分的脱除,完全脱除水分的聚丙烯腈废丝经溶解、纺丝、预氧化和碳化,可以制备近似圆形、表面具有沟槽的T300级别聚丙烯腈碳纤维,碳纤维原丝生产线的废物得到绿色、高端化再利用。     

预氧结构对PAN纤维热裂解行为的影响

通过采用固体~(13)C核磁谱图(~(13)C-NMR)、元素分析(EA)、热失重-红外联用(TG-IR)和拉曼光谱分析仪(Raman)等研究了热处理聚丙烯腈(PAN)纤维的结构演变及其热裂解行为。结果表明,随着预氧化温度的升高,环化结构与含氧结构相对含量的比值先升高后降低。过多的含氧结构在后续热裂解过程中携带碳原子脱除,降低了预氧纤维的热稳定性和最终碳纤维的有序度。在充分环化的基础上,环化结构与含氧结构比值为10.39时,PAN预氧纤维热稳定性最佳。     

Fe~(3+)对聚丙烯腈纤维预氧化反应的影响

在空气气氛中对含有Fe3+的聚丙烯腈(PAN)纤维进行预氧化处理,研究了Fe3+对PAN纤维氰基环构化和纤维结构的影响及其影响机理。结果表明:在相同的预氧化条件下,含有Fe3+的PAN纤维的预氧化程度较低,添加Fe3+后,减缓了PAN纤维预氧化进程;含有Fe的PAN预氧化纤维的体密度较低,氮气气氛下,热失重增加;在PAN纤维预氧化时,纤维表面的Fe元素大部分以Fe3O4的形式包覆在纤维表面,阻碍氧的扩散,延缓PAN纤维预氧化进程。     

具有pH响应性和成纤性的丙烯腈与丙烯酸共聚物的结构

利用丙烯腈(AN)与丙烯酸(AA)单体的化学性质及单体的活性不同,AA采用不同投料方式,制备了具有pH响应性与成纤性的丙烯腈/丙烯酸共聚物[P(AN-co-AA)],通过红外、液体核磁、元素分析等测试手段研究了共聚物结构特点。结果表明,AA与AN单体物质的量比为20∶80时,聚合物具有良好的pH响应性与成纤性;不同投料方式的共聚物中羰基与氰基含量的比值都随着反应进行呈增长趋势,一次性投料更大;分批投料共聚物分子链易形成嵌段结构,表现出良好的pH响应性及较好的力学性能。