聚丙烯腈中空纤维膜的纺制及其应用

PAN中空纤维膜是一种具有高附加价值和广泛用途的功能纤维。本文以PAN—DMSO—添加剂溶液纺制成PAN中空纤维膜,并探讨了纺丝方法和纺丝工艺;用扫描电镜观察了PAN中空纤维膜的形态结构,并解释了成膜机理;从三个方面探索了PAN中空纤维膜的应用,取得了满意的结果。     

建筑增强专用聚丙烯腈纤维的耐环境性研究

模拟土工建筑材料沥青及混凝土实际应用中的酸碱性和日晒环境,研究建筑增强专用聚丙烯腈(PAN)纤维的耐环境性,并与普通PAN高强纤维进行对比。结果表明:相较于普通PAN高强纤维,建筑增强专用PAN纤维在1 732 cm~(-1)处C=O伸缩振动峰较弱,并且结晶度和晶区取向度较高;经35 d日晒雨淋后,建筑增强专用PAN纤维的断裂强度和初始模量的保留率最高分别达到98.07%和96.43%;在50℃的极端酸性环境(pH值为1)中,建筑增强专用PAN纤维的断裂强度和初始模量的保留率均大于98%;建筑增强专用PAN纤维的热分解温度高于普通PAN高强纤维100℃以上;建筑增强专用PAN纤维的耐候性、耐酸碱性和耐热性均比普通PAN高强纤维好,能够更好地满足建筑材料的使用要求。     

吸湿发热聚丙烯腈纤维的性能研究

采用傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对交联改性制备的吸湿发热聚丙烯腈(PAN)纤维的吸放湿性能进行表征,与普通PAN纤维及进口吸湿发热PAN纤维进行对比。结果表明:交联改性制备的吸湿发热PAN纤维红外光谱出现了较强的羟基峰和羧酸盐的伸缩振动峰,相比普通PAN纤维,表面沟槽加深、粗糙度增加,在100℃内失重率达17.17%,热分解温度提高近70℃,结晶度大幅下降,力学性能降低;交联改性PAN纤维的吸放湿性能较普通PAN纤维大幅度提高,并高于进口吸湿发热PAN纤维,其平衡回潮率约30%,吸湿积分热达155 J/g。     

磁场辅助静电纺PAN纳米纤维有序度的研究

采用磁场辅助静电纺丝法制备了有序聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,分析了PAN/二甲基甲酰胺(DMF)溶液浓度、纺丝电压、注射速度、磁铁间距和溶剂DMF及DMF与二甲基亚砜(DMSO)混合溶剂等因素对PAN纤维有序度的影响。结果表明:随着PAN/DMF溶液中PAN浓度增大,PAN纤维有序度逐渐增大;注射速度对纤维有序度影响不明显;随着纺丝电压和磁铁间距增大,PAN纤维有序度先增大后减小;DMSO的加入,使溶液可纺性降低,不利于纤维有序排列;对于PAN/DMF溶液体系,适宜的磁场辅助静电纺丝的工艺参数为PAN质量分数12%,纺丝距离12 cm,电压14 k V,注射速度0.5 m L/h,磁铁间距2.5 cm,纺丝得到的PAN纳米纤维的有序度为92%。     

一浴法制备导电聚丙烯腈纤维的工艺研究

通过一浴法制备了导电聚丙烯腈(PAN)纤维,研究了硫酸铜溶液和硫代硫酸钠溶液浓度、浸渍温度及浸渍时间对PAN纤维导电性能和增重率的影响;使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪表征了导电PAN纤维的结构及形态。结果表明:一浴法制备导电PAN纤维的适宜工艺是硫酸铜质量浓度15 g/L,硫代硫酸钠质量浓度15 g/L,浸渍温度85℃,浸渍时间30 min;制得的导电PAN纤维体积电阻率达到了0.07Ω·cm;SEM和XRD测试表明,导电PAN纤维表面覆盖一层均匀的硫化铜晶体;导电PAN纤维具有长时间放置的稳定性。     

PAN多孔纳米纤维的制备及其吸附性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,以聚乙二醇(PEG)为造孔剂,通过静电纺丝制成PAN/PEG复合纳米纤维,再经水洗去除纤维中的PEG成分制备出PAN多孔纳米纤维。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、比表面孔径测定仪、分光光度计分别对PAN多孔纳米纤维的结构、形貌、比表面积及吸附性能进行了表征。结果表明:PAN/PEG复合纳米纤维中两组分呈微观相分离状态,通过水洗可去除PEG组分制得PAN多孔纳米纤维;PAN多孔纳米纤维的直径随PEG含量及相对分子质量的增加而减小,而比表面积、孔体积以及吸附能力随PEG含量及相对分子质量的增加而增大。     

聚丙烯腈/聚苯胺复合纤维的制备及其抗静电性能

用苯胺(ANI)与聚丙烯腈(PAN)纤维接枝聚合的方法制备PAN/PANI复合纤维,研究了其抗静电性能。分别讨论了预处理和苯胺用量对复合纤维质量增加率的影响以及纤维质量增加率对纤维质量比电阻的影响。PAN/PANI纤维将常规PAN纤维的质量比电阻由1010Ω.cm降低到108Ω.cm,改善了PAN纤维的抗静电性能。     

我国特种PAN纤维的开发现状及发展前景

本文从碳纤维、预氧化纤维和离子交换纤维叙述了特种PAN纤维的用途和世界需求量,以及我国目前特种PAN纤维的开发现状以及发展前景。我国的碳纤维、预氧化纤维和离子交换纤维等都还处于研制、开发阶段,但已取得了一定的成效。向材料化和功能化发展是合成纤维今后发展的方向,从其实用性和经济效益来看,特种PAN纤维是有发展前途的。     

热致相分离法制备聚酰胺纤维增强PAN中空纤维膜研究

以聚丙烯腈(PAN)为基体材料,聚酰胺纤维为增强材料,采用热致相分离法制备了聚酰胺纤维增强PAN的中空纤维膜,观察了中空纤维膜的微观结构,并研究了混合稀释剂、PAN及聚酰胺纤维对中空纤维膜性能的影响.结果表明:中空纤维膜表层分子排列致密,分离层存在纤维状孔隙结构;PAN与聚酰胺纤维的相容性良好;混合稀释剂用量为10％(...     

建筑增强用聚丙烯腈纤维的耐海水腐蚀性研究

模拟混凝土应用的海洋环境,在常温(25℃)、氯化物浓度为5610 mg/L的海水中对建筑增强用聚丙烯腈(PAN)纤维进行浸泡处理,研究建筑增强用PAN纤维的耐海水腐蚀性,并与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)增强纤维和聚丙烯(PP)增强纤维进行对比。结果表明:海水浸泡50 d后,建筑增强用PAN纤维的主要吸收特征峰无明显变化,且无新的吸收特征峰出现,纤维超分子结构变化较小,晶区取向度基本保持不变,结晶度略有增加;海水浸泡50 d后,建筑增强用PAN纤维的拉伸强度为1261 MPa、降幅0.63%,初始模量为18.6 GPa、增幅8.14%,其拉伸强度与PET增强纤维相当、约为PP增强纤维的1.8倍,初始模量约是PET增强纤维的1.4倍、PP增强纤维的3.2倍;建筑增强用PAN纤维、PET增强纤维、PP增强纤维的拉伸强度耐蚀系数分别为99.4%,99.2%,100.0%,建筑增强用PAN纤维的耐海水腐蚀性介于PP增强纤维和PET增强纤维之间,但其在海水中环境中具有优异的模量保持优势,可以更好地提高混凝土在海水环境中的耐受力。     

凝固条件对PAN初生纤维微结构的影响

通过湿法纺丝工艺制备聚丙烯腈(PAN)初生纤维,借助于X射线衍射仪、声速仪、扫描电子显微镜、小角X光散射仪等,研究了凝固浴温度、凝固浴浓度、喷丝头拉伸等凝固条件对初生纤维晶态结构、取向结构、形态结构的影响。结果表明:PAN纤维的凝聚态结构和形态结构在初生纤维形成时已基本形成;PAN初生纤维的结晶度达40%以上,其结晶度和结晶尺寸受凝固浴温度和浓度的影响;PAN初生纤维和原丝的晶区取向和全取向随着喷丝头拉伸的增大而增大;PAN初生纤维具有沿纤维轴向高度取向的沟槽,通过改变成形条件,可以获得沟槽浅且规整性完美的纤维表面;提高凝固浴浓度,可以形成结构均质、致密的PAN初生纤维,避免皮芯结构及芯部出现较多孔洞。     

KMnO4对改性聚丙烯腈纤维物理与化学结构的影响

通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和拉伸仪研究了KMnO_4对改性聚丙烯腈(PAN)纤维化学结构、物理结构和力学性能的影响。实验结果表明,在KMnO_4改性PAN纤维过程中使PAN纤维不仅发生了氰基环化反应,还伴随氰基的水解;随改性温度的升高PAN纤维晶粒尺寸与结晶度呈现下降趋势;同时改性PAN纤维的断裂伸长率逐渐升高、杨氏模量与拉伸强度逐渐降低。     

聚丙烯腈纤维吸湿改性方法及研究现状

综述了国内外吸湿性聚丙烯腈(PAN)纤维的研究现状;阐述了PAN纤维的吸湿机理及影响吸湿性的因素;详细介绍了改善PAN纤维的吸湿性的化学方法和物理方法;PAN纤维吸湿改性化学方法有通过聚合和共聚引进亲水基团、与亲水物质接枝共聚、对纤维表面进行碱减量处理、纤维表面的亲水整理、等离子体处理等;PAN纤维吸湿改性物理方法有与...     

三角形PAN纤维湿法纺丝工艺研究

采用三角形喷丝板,以二甲基亚砜为溶剂,进行聚丙烯腈(PAN)湿法纺丝。探讨凝固成形条件及后拉伸对三角形PAN纤维截面形状、声速和力学性能的影响。结果表明:随着凝固浴浓度的升高,PAN初生纤维的异形度降低,声速和力学性能均先升高后降低;随着凝固浴温度的升高,PAN初生纤维的异形度增大,声速和力学性能均降低;随着喷丝头拉伸比的增加,PAN初生纤维的异形度增加,声速和力学性能也都呈上升趋势,随着后拉伸的进行,三角形PAN纤维的异形度基本保持不变,其力学性能和声速均逐渐升高。     

聚丙烯腈纤维增强聚丙烯

聚丙烯腈（PAN）纤维是一种有趣的纤维，由于它们具有良好的力学性能，比如高抗冲性等，可用于生产增强热塑性塑料。这正是德国图林根纺织塑料研究所开发PAN纤维增强聚丙烯（PP）材料的原因之一。他们使用来自Dolan GmbH的PAN纤维进行开发，这种增强材料可使用同向双螺杆挤出机进行生产。已经进行的测试显示，这种增强材料具有高耐热变形能力，     

二次掺杂聚苯胺的PAN复合纤维抗静电性能研究

将苯胺与聚丙烯腈(PAN)纤维接枝聚合,第一次采用5-磺基水杨酸(SSA)掺杂制得PAN/聚苯胺(PANI)复合纤维,再以盐酸(HCl)第二次掺杂制得PAN/PANI复合纤维;研究了第二次掺杂的反应条件及PAN/PANI复合纤维的抗静电性能。结果表明:红外光谱分析证明了PAN/PANI复合纤维中有PANI存在;HCl第二次掺杂最佳条件为HCl浓度2 mol/L,反应温度0℃,反应时间6 h,PAN/PANI复合纤维的比电阻约2 kΩ.cm;第二次用HCl掺杂的复合纤维的抗静电性能比第一次用SSA掺杂的抗静电性能更好。     

PAN/MWNTs纳米纤维薄膜的制备和性能(英文)

采用浓硝酸和浓硫酸混合溶液将多壁碳纳米管(MWNTs)进行功能化处理,与聚丙烯腈(PAN)共混,通过静电纺丝制备了PAN/MWNTs纳米纤维薄膜。分析了MWNTs的结构和分散性及PAN/MWNTs纳米纤维的性能。结果表明,经过混酸处理后,MWNTs表面产生了羧基官能团,可以长时间稳定均匀分散在N,N′-二甲基乙酰胺(DMF)溶液中。混酸处理后的MWNTs在PAN基体中均匀分散,减少了静电纺丝过程中珠滴地形成。添加MWNTs后,PAN纳米纤维的强度提高,含MWNTs质量分数5%的PAN纳米纤维的拉伸强度提高了35.48%。     

硫酸处理聚丙烯腈预氧化纤维的研究

采用不同浓度的硫酸对聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维进行处理。介绍了硫酸对PAN预氧化纤维的作用机理,探讨了硫酸浓度和处理时间对PAN预氧化纤维结构和质量的影响。通过扫描电镜(SEM)观察并定量评价纤维皮芯结构。借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)手段对硫酸处理的PAN预氧化纤维的化学组成和晶体结构进行表征。结果表明:PAN预氧化纤维经过不同浓度硫酸处理后,通过SEM能够观察到预氧化纤维的皮芯结构,经98%硫酸处理2 min后出现孔洞,在10 min后芯部比例为10.9%,趋于稳定;在硫酸处理过程中,纤维中氰基发生水解,环化结构(C=C/C=N)特征吸收峰因化学环境的改变而红移;PAN微晶结构受到硫酸破坏,预氧化纤维环化结构仍然保存。     

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。     

聚丙烯腈纤维制备碳纤维的研究—X射线衍射法的应用

本文综述了利用广角X射线衍射分析研究聚丙烯腈(PAN)纤维制备碳纤维的预氧稳定化过程。X射线衍射法在表征PAN原丝纤维序态结构、玻璃化转变及PAN纤维在预氧化阶段的环化动力学方面已获得了广泛的应用。