UHMW-PAN中空纤维膜的研制及应用——Ⅲ.温度对UHMW-PAN/DMSO溶液流变性能的影响

在前文的基础上,研究了温度对超高分子量聚丙烯腈/二甲基亚砜溶液的零切粘度、流动曲线、非牛顿指数、最大松弛时间、结构粘度指数的影响,探讨了它们与溶液流动性、可纺性和挤出过程稳定性的关系.发现与常规分子量聚丙烯腈/二甲基亚砜溶液相比,其非牛顿指数和粘流活化能较小;而最大松弛时间却高出约三个数量级,因此当原液温度低于130℃时,流动曲线上不出现第一牛顿区.确定了溶液流动性、可纺性和挤出过程稳定性均较好的温度应不低于130℃,为纺制高强UHMW-PAN纤维和中空纤维膜提供了依据.     

凝胶纺三元聚丙烯腈原液的流变行为

研究了聚丙烯腈／二甲基亚砜／水三元纺丝原液在不同的含水量、聚丙烯腈浓度和温度下的流变性能,获得了零切粘度,表观粘度,非牛顿指数和结构粘度指数对于原液含水量、聚丙烯腈浓度和温度的依赖关系。该溶液是一种剪切变稀的非牛顿流体。随着含水量的增加,零切粘度、表观粘度和结构粘度指数增加,非牛顿指数下降。随着聚丙烯腈浓度的增加,原液的袁观粘度和结构粘度指数增加,非牛顿指数下降。原液的流动性和可纺性随温度提高而增加。     

超高分子量聚丙烯腈溶液的流变性

本文研究了超高分子量聚丙烯腈—二甲基亚砜溶液的流变性能,探讨超高分子量聚丙烯腈(UHMW—PAN)的分子量、总固浓度及不同的毛细管长径比对纺丝原液的粘度、非牛顿流动指数、结构粘度指数、最大松弛时间的影响,并探讨了与原液可纺性的关系,为纺制高强高模聚丙烯腈纤维和能耐反冲洗的聚丙烯腈中空纤维膜提供了依据。     

聚丙烯腈—DMSO浓溶液的粘弹性及可纺性的探讨

制备具有添加剂(Ca)的聚丙烯腈(PAN)-二甲基亚矾(DMSO)的浓溶液,测定其流变性能并探讨其可纺性。研究结果指出:溶液中PAN浓度、添加剂含量和温度对原液的非牛顿流动指数、最大松弛时间、剪切弹性模量、结构粘度指数、零切粘度有较大影响。当PAN的分子量为4.5万时,添加剂含量为5％,PAN浓度为15％,原液温度40～45℃,原液的结构和可纺性较好,可用干—湿法顺利纺制聚丙烯腈中空纤维分离用膜。     

聚丙烯腈的原液组成与其可纺性和膜性能的关系

本文制备了含有添加剂的聚丙烯腈—二甲基亚砜浓溶液。研究了原液组成与膜的孔结构和超滤性能的关系。实验表明聚丙烯腈浓度、添加剂种类和含量对膜的孔隙率和平均孔径都有一定的影响,从而也影响其水通量和截留率。同时较系统地研究了聚丙烯腈浓度和添加剂含量对原液的非牛顿流动指数、结构粘度指数、零切粘度、剪切弹性模量和最大松弛时间的影响,探讨了它们与原液可纺性的关系。在此基础上,确定了能使原液的可纺性和膜性能都比较好的原液组成参数,并纺制成适合于超滤用的聚丙烯腈中空纤维膜。     

高相对分子质量PAN纺丝溶液的流变性质

研究了聚丙烯腈 (PAN )纺丝溶液的浓度、温度及聚合物相对分子质量对纺丝溶液的 lgηa ～lgγ流动曲线、粘流活化能、非牛顿指数和结构粘度指数的影响。结果表明 :高相对分子质量聚丙烯腈纺丝溶液具有明显的非牛顿性 ,结构粘度指数随纺丝溶液浓度的升高 ,PAN相对分子质量的增大而增大 ,随纺丝溶液温度的升高、聚合物相对分子质量和浓度的降低而减小。纺制高性能的高相对分子质量PA N纤维宜采用较低的溶液浓度和较高的纺丝温度。     

聚苯胺/聚丙烯腈共混体系的流变性能研究

以三氯甲烷／二甲基亚砜混合溶剂,制备不同组成聚苯胺-十二烷基苯磺酸／聚丙烯腈(PANI-DBSA／PAN)的共混溶液。对共混溶液的流变性能进行了测试,并研究了PANI-DBSA含量对共混溶液表观粘度、非牛顿指数及结构粘度指数的关系。结果表明:PANI-DBSA含量对共混溶液的表观粘度影响比较复杂;溶液的非牛顿指数随着PANI-DBSA的增加而减小;当PANI-DBSA的质量分数高于5％时,共混溶液可纺性较差。     

大豆蛋白/聚丙烯腈纤维的研制Ⅲ.大豆蛋白/聚丙烯腈溶液的流变性

研究了浓度和温度对大豆蛋白/聚丙烯腈共混溶液的流动曲线、非牛顿指数、结构黏度指数的影响,指出随着大豆蛋白含量的增加和温度的提高,共混溶液更接近牛顿流体,可纺性变好。     

聚丙烯腈分子量及纺丝溶液流变性研究

分别用高温凝胶渗透色谱PL-GPC220和安东帕MCR302型高级旋转流变仪测定聚丙烯腈(PAN)的分子量及纺丝溶液的流动曲线,讨论纺丝液流变性能的影响因素。结果表明,PAN的分子量随着引发剂浓度的增加而减小,分子量分布逐渐变窄。60℃下,聚丙烯腈/二甲基亚砜纺丝液属于"剪切变稀"的非牛顿型流体,温度升高,流动曲线lgηa~lgγ整体下移、非牛顿指数n增大、结构粘度指数Δη减小;增大剪切速率,粘流活化能Eη减小;增大分子量,非牛顿指数n减小、结构粘度指数Δη增大。     

凝胶纺聚丙烯腈原液的流变性能

研究了聚丙烯腈／二甲基亚砜／水三元混合纺丝原液在不同的含水量和温度下的流变性能,获得了表现黏度、非牛顿指数和结构黏度指数对于含水量和温度的依赖关系。该溶液是一种切力变稀的非牛顿流体。在所有的体系中,非牛顿区域随着含水量增加和温度降低而增大。随着含水量的增加,溶液表观黏度和结构黏度指数增加,非牛顿指数下降且小于1。原液的流动性和可性随温度增加而提高。     

HTCA—丙酮溶液流变行为与可纺性关系的研究

用气压式毛细管流变仪研究了高温法二醋酸纤维素（ＨＴＣＡ）一丙酮纺丝溶液的非牛顿指数ｎ，结构粘度指数Δη和粘液活化能ΔＥη与可纺性的关系。结果表明，ｎ值的增大和Δη的减小有利于改善ＨＴＣＡ－丙酮溶液的可纺性，但难以作为可纺与不可纺的判据。而Δη能较好地表征ＨＴＣＡ－丙酮溶液的可纺性，ΔＥη值越高，流动性和可纺性越差，实验表明ΔＥη高于８０ＫＪ／ｍｏｌ时，其溶液不可纺。在ＨＴＣＡ－丙酮溶液中加入１０￣     

聚丙烯腈／凹凸棒士纺丝溶液的流变行为

将纳米凹凸棒土（AT）？加入聚丙烯腈（PAN）／二甲基亚砜（DMSO）纺丝溶液中。用平板流变仪研究了温度、AT含量对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明：随着AT含量的提高,纺丝溶液的表观黏度及结构黏度指数降低,非牛顿指数和粘流活化能增大。     

9：1的纤维素／甲壳素黄原酸酯溶液流变性能的研究

探讨了9：1的纤维素／甲壳素黄原酸酯共混溶液流变性能的影响因素，如溶液浓度和温度对共混溶液非牛顿指数、结构粘度指数、零切粘度等的影响。随着溶液浓度的增加和温度的降低，纤维素／甲壳素黄原酸酯溶液的非牛顿指数随之减小，而结构粘度指数、零切粘度随之增大。溶液的粘流活化能高于传统的粘胶。     

芳纶1313纺丝原液的流变性能研究

研究了自制的芳纶1313纺丝溶液的浓度、温度及聚合物的相对分子质量对纺丝溶液的流动曲线、粘流活化能、非牛顿指数和结构黏度指数及松弛时间的影响。结果表明,芳纶1313纺丝溶液为切力变稀的非牛顿流体,芳纶1313聚合物相对分子质量增大、溶液浓度升高使纺丝溶液的非牛顿性增加,温度升高使其减少,其中相对分子质量的影响较其它两个因素为大。     

纤维素氨基甲酸酯溶液的流变性能

研究了纤维素氨基甲酸酯溶液的流变性能,并与粘胶溶液进行了比较。结果表明,纤维素氨基甲酸酯溶液为切力变稀型流体,与粘胶溶液相比,非牛顿指数小,结构粘度指数大,可纺性差;随温度的升高,表观粘度降低．到25℃以后发生凝固,粘度急剧增大;随着纤维素氨基甲酸酯溶液浓度的增加,表观粘度显著上升,曲线呈指数关系,得到了表观粘度与浓度的经验公式。     

大豆蛋白/粘胶共混流体的流变性能

研究了大豆蛋白含量和温度对大豆蛋白/粘胶共混流体流变曲线、非牛顿指数和结构粘度指数的影响。结果表明,大豆蛋白/粘胶共混流体为切力变稀型流体,随着大豆蛋白含量的升高非牛顿指数变小;随着大豆蛋白含量和温度的升高,共混流体表观粘度降低,结构粘度指数增大,可纺性变差;30℃以上粘度随温度的升高而降低的现象减弱。     

炭黑添加剂对PAN原丝性能的影响

用炭黑改性聚丙烯腈原丝制得了中孔率大大提高的活性炭纤维。考察了炭黑对聚丙烯腈——二甲基亚砜纺丝溶液粘度、可纺位及纺得纤维微观结构、元素组成、力学性能和热性能的影响。由于炭黑具有纳米级的位径和粗糙的表面，因此可均匀分散于聚丙烯腈溶液及纤维中并与聚丙烯腈大分子结合，使其溶液粘度，粘流活化能增大。结晶度减小，但对其热性能影响不大。     

PAN/DMSO/H2O溶液的流变学性质

用HAAKE公司RSISOL型流变仪对聚丙烯腈（PAN）／二甲基亚砜（DMSO）／去离子水（H2O）溶液的流变行为进行了测试。结果表明：PAN／DMSO／H2O溶液受到剪切作用再经过短时间松弛后有较好的保持取向的能力;随着温度的降低,溶液的粘、弹性模量都会升高;结合溶液凝胶点的判定和logG′-logG″,对体系在不同温度时的状态和均一性进行了研究。     

氨纶纺丝熔体的流变行为

笔者应用毛细管流变仪研究了自制熔纺氨纶切片的流变行为，探讨了熔体表现粘度、非牛顿指数、结构粘度指数、表观粘流活化能等流变特性与温度及剪切速率的关系。结果发现，氨纶熔体为切力变稀流体，其非牛顿指数随温度的升高而增大，在210℃时达到最大值。结构粘度指数随温度升高而下降，在210℃时达到最小值，说明在此温度下熔体的可纺性最好。溶体表观粘度与温度的相关性显著，并且随着剪切速率的增大，聚氨酯熔体的粘流活化能减小。     

聚丙烯腈/凹凸棒土纺丝溶液的流变行为

将纳米凹凸棒土(AT)加入聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)纺丝溶液中,用平板流变仪研究了温度、AT含量对纺丝溶液流变性能的影响。结果表明:随着AT含量的提高,纺丝溶液的表观黏度及结构黏度指数降低,非牛顿指数和粘流活化能增大。