成形条件对PAN原丝微孔结构及热性能的影响

将不同浓度的聚丙烯腈(PAN)原液在不同凝固浴温度下进行湿法纺丝,制得PAN原丝,再将PAN原丝在沸水浴中进行5倍拉伸。探讨了成形条件以及拉伸对PAN原丝微孔结构及热性能的影响。结果表明:当PAN纺丝原液质量分数为22%,凝固浴温度为10℃时,可以得到结构均匀致密的PAN原丝。PAN原丝经5倍拉伸后热分解温度降低,残留量减小。     

二元醇共价交联羧基化石墨烯复合膜和正丁醇脱水性能

以二元醇(乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇)为交联剂,通过抽滤的方式在涂覆盐酸多巴胺的聚醚砜(PES)支撑层上制备了共价交联的羧基化石墨烯/聚醚砜(CG/PES)复合膜。稳定性测试证明盐酸多巴胺的涂覆和二元醇的交联显著提高了分离层和支撑层以及CG纳米片间的结合力。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和水接触角测试仪对复合膜的物化性质和微观形貌进行了表征。结果表明,所得复合膜的分离层连续无缺陷,厚度在60～64nm之间。二元醇与CG纳米片上的羧基成功发生反应,将CG纳米片锚固在一起。交联剂的引入没有大幅降低亲水性且实现了对分离层层间距的有效调控,随二元醇分子尺寸增加,所得复合膜的层间距由0.761nm提高到0.778nm。CG/PES复合膜对正丁醇/水混合物具有优良的渗透汽化分离性能。在料液温度为50℃、料液中水的质量分数为10%时,三种交联剂所得复合膜的渗透通量分别达到0.79kg/(m²·h)、0.87kg/(m²·h)和0.96kg/(m²·h),而分离因子比未交联的复合膜高一个数量级。15天的...     

不同羧基密度聚羧酸减水剂对水泥石孔结构的影响

通过水溶液自由基聚合法合成了不同羧基密度的聚羧酸减水剂,并对所合成聚羧酸减水剂分子结构进行表征,研究了不同羧基密度的聚羧酸减水剂对硬化水泥砂浆孔结构及力学强度的影响。结果表明:水泥砂浆抗压强度与其孔隙率成负相关性,但当孔隙率相同时,分级孔分布显著影响水泥砂浆抗压强度。随着聚羧酸减水剂中羧基密度的增加,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能显著增加。当聚羧酸主链羧基密度为6时,水泥砂浆中孔隙率达到最大值。聚羧酸减水剂引入水泥砂浆中的气泡会显著改变硬化砂浆的分级孔分布,显著增加中小孔(200–500μm)的比例,减少大孔(1 200–1 600μm)比例。说明聚羧酸减水剂能够显著改善硬化砂浆孔径分布,使得硬化水泥砂浆中孔径分布更加细小化。砂浆孔结构参数与抗压强度多元线性拟合关系表明,为了提高砂浆力学性能,应采用总引气量小的聚羧酸减水剂,而当总引气量接近时,应优先选择引入分级孔(100–500μm)含量较高的聚羧酸减水剂。     

乙烯基桥联有机硅膜的羧基化改性及反渗透性能研究

利用1,2-二(三乙氧基硅基)乙烯(BTESEthy)和硫代苹果酸(MSA)的巯基-烯点击反应对桥联有机硅进行羧基化改性,以管式α-Al₂O₃微滤膜为支撑体制备羧基官能化的桥联有机硅膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、激光粒度仪(DLS)、智能重量分析仪(IGA)和扫描电镜(SEM)等对膜结构和表面性质进行了表征。量子化学计算表明羧基化改性的有机硅网络拥有更加致密的孔结构和更高的水亲和力。将改性的BTESEthy-MSA膜用于反渗透脱盐,系统考察了BTESEthy-MSA膜反渗透脱盐性能。实验结果表明,与BTESEthy膜相比,羧基化改性的BTESEthy-MSA膜的水渗透率和盐截留率均有所提高。同时,BTESEthy-MSA膜表现出优异的水热稳定性和耐氯性能。在250 h的长期反渗透测试中,BTESEthy-MSA膜的水渗透率高达3.2×10^-13 m³/(m²·s·Pa),NaCl截留率始终保持在94.7%以上。     

热处理对PAN基碳纤维结构与性能的影响

以日本进口碳纤维(T300)和国产聚丙烯腈基碳纤维(GCF)为原材料,采用自制石墨化炉,在一定拉伸条件下,对T300及GCF进行1500～2100℃热处理,制备了不同性能的高模量聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CFs)。采用广角X射线衍射、拉曼散射光谱、万能材料测试机等探讨了在热处理过程中PAN-CFs性能的演变规律,研究了PAN-CFs的力学性能与微观结构。结果表明:随着热处理温度升高,PAN-CFs的拉伸强度逐渐下降,拉伸模量逐渐上升,纤维的微晶尺寸和微晶取向度逐渐增大,石墨化程度越来越高,PAN-CFs的微观结构从二维乱层石墨结构向有序的三维层状结构发展。     

PAN纤维致密化过程对纤维晶态结构的影响

应用X射线衍射、声速法等研究了在PAN纤维制备中致密化过程对纤维晶态结构、全取向结构的影响规律,结合差示扫描量热法和纤维的拉伸-形变曲线,探讨了纤维致密化程度与纤维密度及纤维拉伸特性间的关系。结果表明,在PAN纤维制备中,高于大分子玻璃化转变温度的致密化处理过程中,随致密化温度的升高,纤维密度增大,拉伸强度降低,全取向结构降低,但对PAN分子侧氰基的热分解环化行为影响不大。     

纺丝前热处理对聚丙烯腈结构和热性能的影响

报道了一种聚丙烯腈(PAN)的改性方法,即在惰性气体保护下,对PAN的二甲基亚砜(DMSO)溶液进行热处理。红外光谱和紫外-可见光谱测试结果表明,热处理可以引发PAN的环化。同未处理样品相比,处理过的PAN在预氧化过程中释放出更少的热量,热稳定性也有了明显的提升,更适合用于碳纤维的制造。     

溴化丁基橡胶的热可逆共价交联

利用季铵化反应的热可逆特性,采用含有叔胺官能团的聚合物替代传统交联剂,研究了溴化丁基橡胶(BIIR)的交联反应活性及交联的热可逆性.结果表明,硫化温度和硫化时间对交联BIIR的凝胶含量有显著影响,在160 ℃×30 min的硫化条件下,交联剂呈现出较高的交联活性;不同温度下的转矩测定和190 ℃二次热压的塑性流动证实交联BIIR具备热塑加工性.     

煤孔结构对煤/PAN复合材料导电性能的影响

煤基聚苯胺复合导电材料是利用煤的酸性官能团特征、孔结构特征和芳香层片特征 ,以煤为模板 ,用 APS引发苯胺单体 ,在煤中原位聚合而成的 .其中煤的孔结构是影响煤 / PAN导电性能的重要因素 .选择 HNO3 ,H2 O2 氧化及苯胺抽提的方法改变煤的孔结构 ;通过电导率及孔结构分析表明 ,氧化和抽提使煤的孔结构变得发达 ,因而苯胺能更好地进入已溶胀煤的孔结构中 ,提高了煤基聚苯胺的电导率 .     

交联对HDPE/木粉发泡复合材料泡孔结构及力学性能的影响

采用高密度聚乙烯(HDPE)、木粉、过氧化二异丙苯(DCP)及化学发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)制备了发泡材料,研究了交联对发泡材料的泡孔结构和力学性能的影响。结果表明:交联剂的加入会明显抑制材料发泡过程的进行,随着DCP含量的增加,泡孔平均直径分布的均匀性会有所提高,当DCP质量分数达到0.2%时,材料中无泡孔结构;交联剂的加入能够有效地提高复合材料的冲击强度,并且随着DCP含量的增加,复合材料的冲击强度逐渐提高,但弯曲强度略有下降。     

PAN原丝改性对碳纤维结构和性能的影响

采用高锰酸钾对 PA N原丝进行化学改性 ,借助扫描显微镜、透射电镜、化学分析等方法 ,对化学改性处理后的纤维形貌、表面及内部结构进行了初步的研究 ,并对化学改性得到的碳纤维力学性能进行了初步探讨。结果表明 :高锰酸钾在预氧化中能降低环化温度 2 0℃左右 ,改性后的碳纤维强度提高了15 %～ 3 0 %、模量提高了 5 %～ 10 %。     

热交联对胶原材料性能的影响

研究胶原的热交联方法的各种反应条件对胶原性能的影响方法：通过电镜观察、孔隙率测定、力学性能测试以及吸液性测试。对材料进行表征。结果：胶原的热交联能使材料机械强度增大。亲水性及吸液性减弱，孔隙率降低。     

交联对RIM聚氨酯结构和性能的影响

通过改变异氰酸酯指数、聚醚多元醇官能度、聚醚多元醇分子量,合成了不同交联密度的RIM聚氨酯弹性体。籍DSC、SEM、FT—IR研究了它们的软段区域玻璃化温度、硬段微区转化温度、氢键行为。交联密度提高,分相变差。聚醚多元醇分子量不同所造成的热力学不相容性的差异也可以影响分相。力学性能是交联密度和分相双重因素的作用结果。适当过量的异氰酸酯和较高的聚醚分子量有利于拉伸强度的提高。     

氨化对PAN原丝结构性能的影响

在聚丙烯腈(PAN)原丝湿法纺丝生产过程中,以二甲基亚砜/水(DMSO/H_2O)为凝固体系,在DMSO质量分数为72%,温度为52℃的凝固浴中通过流量计定量加入氨,以凝固浴溶液的pH值衡量氨化量的大小,研究了不同pH值对PAN原丝结构、性能及可纺性的影响。结果表明:在凝固浴溶液的pH值为8.6~10.0时,PAN原丝径向形态由腰形变成腰圆形,最后变成圆形;随着凝固浴溶液pH值的升高,PAN原丝的结晶度先升高后下降,膨润度则先降低后升高,直径不均率下降,强力不均率先下降后升高;凝固浴溶液pH值为9.5时,PAN原丝的结晶度最高,膨润度最小,直径不均率和强力不均率最低,可纺性最好,最终PAN基碳纤维的强度最高为3.83 GPa。     

热定型张力对PAN原丝结构与性能的影响

研究了热定型过程中的张力对PAN原丝结构与性能的影响。结果表明：热定型张力对PAN原丝的物理性能影响很大;随着热定型张力减小,PAN原丝的抗拉伸强度和初始模量随之减小,而断裂后伸长率逐渐增大;沸水收缩率和取向度也随着定型松弛幅度的增加而降低。     

硼酸改性PAN热稳定化行为的研究

将硼酸直接加入聚丙烯腈(PAN)聚合液中,制成硼酸改性PAN膜,采用差示扫描量热(DSC)法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析等手段分析了硼酸对PAN热稳定化过程的影响。结果表明:硼酸改性提高了PAN的热稳定化反应活化能,并使放热峰值温度提高,当硼酸质量分数为2%时,活化能达271.27kJ/mol;硼酸含量越高,对环化反应的抑制作用越强,相对环化率越低;经过相同时间预氧化,改性PAN氧含量相对较低,硼酸改性阻碍了致密氧化层的快速形成,有利于减轻皮芯结构。     

抗氧剂含量对交联聚乙烯热氧老化性能的影响

将受阻酚类抗氧剂4,4'-硫代双(6-叔丁基间甲酚)与低密度聚乙烯(LDPE)、交联剂DCP(过氧化二异丙苯)进行熔融共混,制备了一系列不同抗氧剂含量的交联聚乙烯(XLPE).研究了抗氧剂含量对XLPE交联过程、凝胶含量、氧化诱导期(OIT)、热老化前后力学性能及热延伸特性的影响.研究结果表明,添加抗氧剂可以延迟交联反...     

酯类共聚单体对PAN结构及热稳定化行为的影响

采用K2S2O8-NaHSO3氧化还原引发剂和水相沉淀聚合法制备了丙烯腈均聚物(PAN)、丙烯腈-醋酸乙烯酯共聚物(P(AN-VAc))、丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物(P(AN-MA));采用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热/热重同步分析仪、X射线衍射仪等手段对聚合物的结构及热稳定化行为进行了研究。结果表明:引入VAc,MA酯类共聚单体对PAN聚合物的立构规整性几乎没有影响,3种聚合物的等规、无规、间规比例均约为1∶2∶1,平均序列长度约为2,呈现典型的无规聚合物结构特征;在空气气氛热稳定化过程中,VAc,MA酯类共聚单体不能以离子形式在低温下引发环化反应,但是都可以起到缓和放热和减少失重的作用,从而提高热稳定化过程的可控性;在相同条件下进行热稳定化处理,P(AN-MA)具有较高的相对环化率和芳构化指数,表明MA更有利于提高热稳定化程度。     

端羧基超支化聚酯改性环氧树脂固化体系研究

利用丁二酸酐对端羟基超支化聚酯(AHBP)的端基进行改性,得到新的端羧基超支化聚酯(CHBP),并将其用于环氧树脂体系的增韧。研究了CHBP用量、羧基含量对环氧树脂/甲基四氢苯酐(EP/MeTHPA)固化体系的力学性能和热性能的影响。结果表明,改性后分子末端全部带羧基的CHBP的增韧作用最好,冲击强度可达18.5kJ/m2。CHBP质量分数为15%时,固化物的冲击强度可达18.2 kJ/m2,拉伸强度64.86 MPa,玻璃化温度(Tg)从100℃提高到106℃左右,可满足增韧环氧树脂的同时不降低其耐热性的要求。     

氧化镧对硅烷交联PE-LLD热性能的影响

通过热失重分析、示差扫描量热分析、氧化诱导期和维卡软化点测定等手段研究了稀土化合物氧化镧（La2O3）对硅烷交联线形低密度聚乙烯（PE-SXLLD）热性能的影响。研究结果发现，添加k03可极大地提高PE-SXLLD的热氧分解温度，但对其热裂解分解温度却没有影响，其作用机理可能是La2O3的存在减缓了氧分子在PE-SXLLD交联结构中的扩散运动，从而延缓了PE-SXLLD交联结构的链断裂反应。添加La2O3对PE-SXLLD的结晶熔融行为影响不大，也没有改变PE—SXLLD的凝胶率和热变形行为。