聚丙烯腈熔融纺丝技术进展

叙述了聚丙烯腈的结构特征，丙烯腈聚合物的增塑，增塑和非增塑聚丙烯腈熔融纺丝工艺和纤维性质。熔纺制得的聚丙烯腈纤维，适用于纺织、地毯以及用作碳纤维原丝。增塑熔融纺丝技术已达到相当高的水平，熔纺纤维的形态与普通聚丙烯腈纤维类似，但存在皮芯结构，芯部有微孔。制得的聚丙烯腈基碳纤维原丝，拉伸强度达５．５～６．６ｃＮ／ｄｔｅｘ，用这种原丝生产的碳纤维的拉伸强度约为３．６×１０３ＭＰａ，模量约为２．３３×１０５ＭＰａ，伸长率约为１．５％，可制得性能优良的航空航天用复合材料。非增塑熔融纺丝，采用特定的丙烯腈聚合物和纺丝条件，不添加任何增塑剂，用普通熔融纺丝机在１０００ｍ／ｍｉｎ或２０００ｍ／ｍｉｎ以上的速度纺丝，经拉伸可得强度２．２～１１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸长率５％～３０％和模量５５～２２２ｃＮ／ｄｔｅｘ的纤维。     

熔融纺丝工艺制备碳纤维原丝

聚丙烯腈基碳纤维的制备主要采用溶液纺丝方法,生产过程需要溶剂回收,工艺流程长,因此制造成本高。笔者主要介绍了聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺概况,特别介绍了熔融纺丝路线制备聚丙烯腈原丝的方法。利用共聚改性、增塑改性、纺丝后处理等方法,可以制备聚丙烯腈基碳纤维,并提出了由熔融纺丝制备聚丙烯腈基碳纤维的可行路线。     

聚丙烯腈纤维的熔融纺丝

聚丙烯腈聚合体及共聚体,过去多采用湿纺或干纺。聚丙烯腈(含75％)由于热降解,不能熔融纺丝。对于这方面,进行过许多研究工作,曾采用一种介于溶液及熔融之间的纺丝方法。即有意识地将挥发性有机溶剂作为增塑剂,使聚丙烯腈聚合体形成凝胶,熔融挤     

聚丙烯腈纤维的熔融纺丝

综述了聚丙烯腈纤维的熔融纺丝工艺 ,主要介绍了非增塑融纺的聚丙烯腈树脂及纤维的制备方法和性质。     

三元体系LiBr-Li2SO4-H2O 298 K相平衡

为了获取地下卤水中的锂盐的溶解和析盐规律,进一步指导开发宝贵的液态锂资源,文中采用等温溶解平衡法研究了三元体系LiBr-Li_2SO_4-H_2O在298 K时的固液稳定相平衡关系,测定了平衡溶液的饱和溶解度和密度,并根据饱和液相组成、湿固相组成和对应的平衡固相绘制了等温溶解度图和密度-组成图。结果表明:三元体系在298 K时的相图为简单共饱和型相图,平衡固相中无复盐和固溶体形成;该体系的相图由一个共饱点E,2条单变量溶解度曲线AE和BE,2个单盐结晶区组成,其中结晶区分别对应于二水溴化锂和一水硫酸锂;在三元体系中,溴化锂对硫酸锂有明显的盐析作用,且一水硫酸锂的结晶区远大于二水溴化锂。平衡液相对应的饱和固相由湿渣法和XRD确定。     

内蒙古天然碱液五元体系的相图研究150℃Na_2CO_3—NaHCO_3—Na

测定了１５０℃Ｎａ＿２ＣＯ＿３—ＮａＨＣＯ＿３—Ｎａ＿２ＳＯ＿４—ＮａＣｌ—Ｈ＿２Ｏ五元体系七个结晶区的相平衡数据，结合文献数据绘制了１５０℃该五元体系的相图，对相图的构成进行了分析讨论，并进行了以内蒙天然碱为原料，采用蒸发法生产纯碱的蒸发过程的相图分析和相图计算。     

增塑与非增塑体系在熔融法制PAN基碳纤维原丝中的应用

综述了增塑与非增塑体系在熔融法制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝中的应用技术进展。两种体系分别通过物理和化学隔离减小氰基间的相互作用，实现熔融纺丝。增塑体系中小分子增塑剂脱除过程容易造成孔洞缺陷，影响纤维性能；离子增塑剂使用量大，需要萃取环节，成本优势不明显。非增塑体系制备的原丝结构致密，但共聚组分及其他助剂含量高，预氧化过程中不能成环，最终碳纤维的性能也较低。基于以上原因，两种体系均未取得工业化应用。为实现熔融法制备高性能PAN原丝，建议对于增塑体系开发更高效的增塑剂，减少使用量，控制成形缺陷，增加干燥致密化环节，进一步消除结构缺陷；对于非增塑体系开发能参与成环反应的新型共聚组分，并采用高能电子辐照来进行预稳定化过程。     

可熔融加工的PAN树脂纺丝工艺及卷绕丝的结构与性能研究

研究了可熔融加工的聚丙烯腈 (MPPAN)树脂的非增塑熔融纺丝工艺 ,并应用 X光衍射、声速、应力 -应变等方法对卷绕丝的结晶和取向结构、力学性能和沸水收缩性进行了表征 ,结果表明 ,两种MPPAN样品均可进行熔融纺丝 ,其纺丝压力比常规聚酯纤维、聚酰胺纤维高 ;MPPAN卷绕丝的结晶及晶粒尺寸较低 ,具有一定的机械强度 ,热水收缩较大。     

四硼酸锂-硫酸锂-氯化锂-水四元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系四硼酸锂-硫酸锂-氯化锂-水在288 K的相平衡及平衡液相,测定了平衡液相的溶解度及密度.结果表明,该四元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成.根据实验数据绘制了相应的相图.相图中有一个共饱点E、3条单变量曲线(E1-E, E2-E和E3-E)、3个结晶区(平衡固相分别为三水合四硼酸锂、一水硫酸锂、一水氯化锂.实验结果表明一水氯化锂对三水合四硼酸锂和一水硫酸锂有极强的盐析作用,并简要讨论了密度变化规律.     

一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚丙烯腈纺丝原液的方法

正一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚内烯腈纺丝原液的方法,将丙烯腈二元共聚体系中的单体或丙烯腈三元共聚体系中的单体依次加入离子液体中,室温溶解,加入引发剂,并通入惰性气体,进行自由基聚合反应。反应结束后用冰浴停止聚合反应,以水凝固聚合产物并反复进行水洗烘干纯化后得到聚丙烯腈粉料。利用二甲基亚砜作为溶剂将上述得到的聚丙烯腈粉料搅拌溶解,得到高性能碳纤维聚内烯腈纺丝原液。该方     

三元体系K_2SO_4-PEG1000-H_2O(288,298,308)K相平衡测定及计算

为了获取K_2SO_4在聚乙二醇(PEG1000)-水混合溶剂中的溶解行为,采用等温溶解平衡法测定(288, 298, 308) K下三元体系K_2SO_4-PEG1000-H_2O的平衡溶解度、密度和折光率,并绘制了相应的相图、密度-组成图和折光率-组成图。研究发现:随温度变化,相图结构发生了变化。当温度为288和298 K时平衡相图由不饱和液相区(L)、一固一液区(S+L)和两固一液区(2S+L)构成;当温度为308 K时平衡相图由不饱和液相区(L)、一固一液区(S+L)构成。随着溶液中PEG1000含量不断增加,K_2SO_4溶解度减小,温度对盐析率影响较小。采用修正后的Pitzer模型对该体系溶解度进行了理论计算,计算发现:实验数据和计算数据吻合较好。     

TEAN-H_2O 二元体系的 TX 和 HX 相图

用ＤＳＣ研究了ＴＥＡＮ－Ｈ２Ｏ二元体系的低温热行为，建立了该体系的液化温度与组成关系的ＴＸ－二元相图和低共熔物表观熔融焓与组成关系的ＨＸ－二元相图。发现该二元体系是一个典型的具有简单低共熔物的二元体系，其低共熔温度为－１６．２℃，低共熔物组成为ＴＥＡＮ－Ｈ２Ｏ＝１０／９０（ｍｏｌ／ｍｏｌ）。过冷体系在升温过程中有结晶现象，其结晶焓与ＴＥＡＮ浓度有线性关系。ＴＥＡＮ浓度小于２５ｍｏｌ％时，具有玻璃化转变过程，其转变温度不随试样浓度的改变而变化，平均值为－９１．２℃，而在ＴＥＡＮ浓度大于２５ｍｏｌ℃时，未发现玻璃化转变。     

MAP-乙醇-水三元相图的绘制及其在纳米羟基磷灰石制备中的应用

绘制了单烷基磷酸酯(MAP)-乙醇-水三元体系在30℃的相图,用电导法结合偏光显微镜等测试仪器将相图分为W/O微乳区、O/W微乳区、MAP过量区、微乳液与液晶共存区和液晶单相区。选取相图中W/O微乳区内的一个液相组分点,制备了纳米羟基磷灰石。小角X射线衍射、透射电子显微镜分析结果显示:纳米羟基磷灰石具有规则排列的层状微观结构。     

聚丙烯酰胺对AS—C4H9OH—H2O体系相图的影响

本考察了含有和不含有无机盐时，ＰＡＭ和ＨＰＡＭ对ＡＳ－Ｃ４Ｈ９ＯＨ－Ｈ２Ｏ三元相图的影响。结果表明，ＡＳ－Ｃ４Ｈ９ＯＨ－Ｈ２Ｏ体系的相图中由两相区，液晶区，胶束区和乳状液区组成，ＰＡＭ的加入对体系相太怃明显影响，ＨＰＡＭ相对行为的影响与电解质类似，但其作用远小于电解质；ＮａＣｌ和ＣａＣｌ２的存在有利于液晶形成，且乳状液区面积明显增大，盐的浓度越大，反离子价数越高，乳状液区面积越大，无机盐－聚丙烯     

聚砜制膜液的相平衡及其与制膜的关系

测定了含不同浓度Ｈ２ＳＯ４的聚砜制膜液的分相曲线，用Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ理论对该体系进行相平衡推算，将Ｈ２ＳＯ４的影响归纳于Ｆ－Ｈ交互作用参数对相图的影响中，计算值与实验值吻合较好，考察了聚砜分子量改变对相图的影响关系，发现分子量的改变只对低浓度区的相图略有影响。高浓度区的相图没有变化，分析了Ｈ２ＳＯ４对制膜液的作用，得取了一些对制膜的实用意义的结论，并在相图指导下制备了两种外压式聚砜管式膜     

MnS_2O_6－MnSO_4－H_2O水盐体系相平衡研究

用湿渣法测定了ＭｎＳ２Ｏ６－ＭｎＳＯ４－Ｈ２Ｏ三元水盐体系在１０℃和５０℃下的相图，并提出从该体系中分离出ＭｎＳ２Ｏ６和ＭｎＳＯ４的途径。     

高岭石对神木煤灰熔融性的影响

本文研究了高岭石在弱还原气氛中对神木大柳塔煤灰熔融性的影响，考察了煤灰熔融时矿物组成的变化。实验结果表明，使煤灰的ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比降低的高岭石能显著提高神木煤灰的熔融温度；借助ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２相图，可以解释神木煤灰－高岭石混合物的软化熔融机理。     

纺丝室概述

1.前言 当熔融的高分手从纺丝板中纺出,到纤维的牵引、集束的纺丝过程中,熔融状态的纤维有冷却到室温的必要。因而,就要使高温纤维与低温的冷却介质之间进行热交换,此种装置称为纺丝室。冷却介质是气相或是液相的,可按具体条件适当选择。当纺丝板到集束点的距离短、热容量犬和纤度粗的情况下,液相冷却较为有利,可采用水、碳氢化合物等同纤维不易起化学反应的物质作为介质。为了提高丝的圆整度,防止失去透明性,需要掌握合适的冷却温度,并了解介质在丝表面状态的变化上所起的作用。在一般情况下,纺丝上要求的是细纤     

MnS_2O_6－MnSO_4－H_2O水盐体系相平衡研究

用湿渣法测定了ＭｎＳ２Ｏ６－ＭｎＳＯ４－Ｈ２Ｏ三元水盐体系在１０℃和５０℃下的相图，并提出从该体系中分离出ＭｎＳ２Ｏ６和ＭｎＳＯ４的途径。     

聚丙烯腈纤维体积密度影响因素研究

应用X射线衍射仪并结合密度梯度法,考察了纺丝干燥致密化工序对聚丙烯腈纤维的体积密度的影响.结果表明,在聚合组分不变的情况下,随着纺丝干燥致密化工序的变化,聚丙烯腈纤维的体积密度也随之而变化,聚合组分为AN-co-IA、MA三元共聚物体系,纺丝干燥致密化温度在125℃,热拉伸倍率为0.03时,聚丙烯腈纤维的体积密度达到最大值为1.219 g/cm3.