聚丙烯腈原丝中二甲基亚砜残留对碳纤维性能的影响

通过对水洗条件的改变,考察了PAN原丝中溶剂二甲基亚砜残留量对碳纤维性能的影响。在原丝中溶剂残留量较高的情况下,碳纤维的密度和强度大幅下降,同时原丝的截面形状和表面形态遭到破坏,影响了碳纤维的性能。     

聚丙烯腈碳纤维原丝改性的研究进展

从聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的原丝改性入手,着重综述了PAN基碳纤维原丝改性的国内外现状,原丝改性主要以化学改性与物理改性为主,化学改性作为一种较为成熟的改性手段,其大大提高了碳纤维的力学性能;而物理改性主要以辐射改性为主,辐射改性能够改善预氧化过程,对碳纤维最终性能的影响尚需进一步深入研究。最后对PAN基碳纤维原丝的改性研究进行了展望。     

溶剂中金属离子对聚丙烯腈基碳纤维及其原丝的影响

金属离子的含量对碳纤维及其原丝的质量有很大的影响。分析了溶剂二甲基亚砜(DMSO)中金属离子含量对聚丙烯腈(PAN)原液聚合、原丝及碳纤维性能的影响。试验表明:DMSO中金属离子的存在,会在聚合源头处影响聚合反应,造成物料均一性、可纺性、可牵伸性下降,使原丝及碳纤维性能下降;而几种金属离子中,铁离子的干扰破坏性最大。     

聚丙烯腈原丝的结构表征

叙述了聚丙烯腈(PAN)原丝的大分子构型、超分子结构和形态结构;研究了PAN的组成、立体规整性、结晶结构、取向结构、横截面和表面形态、皮芯结构、孔隙及缺陷等对性能的影响规律;认为优化原丝工艺、提高原丝质量是制备高性能碳纤维的关键。     

浅谈提高聚丙烯腈基碳纤维性能的几种关键技术

从国外研究较多的共聚单体、聚丙烯腈原丝的改性、上油油剂等三个方面论述了提高聚丙烯腈基碳纤维性能的几种关键技术。聚丙烯腈原丝的热性能与共聚单体的种类和加入量有重要关系。共聚单体的加入促进纤维预氧化反应 ,使碳纤维性能和炭化收率都得到提高。各种各样的化学试剂用于改性聚丙烯腈原丝后 ,对改善最终碳纤维的结构和性能有重要的作用。油剂的使用对聚丙烯腈原丝的质量 ,如耐热性、亲水性、集束性、分纤性及加工毛丝率等有重要的影响     

二甲基亚砜一步法碳纤维用聚丙烯腈原丝生产工艺

叙述了二甲基亚砜一步法（高转化）高强碳纤维用聚丙烯腈原丝生产的工艺流程。着重讨论了聚合、纺丝的工艺控制。以及工艺控制对聚丙烯腈原丝和最终碳纤维性能的影响。按此工艺生产的聚丙烯腈原丝的质量完全符合高强碳纤维生产的需要。     

油剂在聚丙烯腈基碳纤维中的应用

以丙烯腈、衣康酸为共聚单体反应制得聚丙烯腈原丝，通过调整上油工艺控制原丝的含油率，讨论了4种油剂对原丝性能及预氧化效果的影响。结果表明：经上油处理的原丝断裂强度和断裂伸长率升高；预氧化过程毛丝和断丝较少，无熔粘；预氧化环化反应程度不同，与国外预氧丝相比密度偏低。改性氨基硅油基本达到碳纤维专用油剂的性能，可用于聚丙烯腈原丝生产，制备高性能碳纤维。     

聚丙烯腈基碳纤维灰分的来源及其影响因素

研究了聚丙烯腈(PAN)原丝及PAN基碳纤维灰分的形态结构及化学成分,分析了碳纤维灰分产生的原因及其影响因素。结果表明:PAN原丝灰分及碳纤维灰分主要由C、O及Si三种元素组成,并且Si元素为灰分的主体成分;原丝灰分与碳纤维灰分之间存在线性关系;油剂种类及上油率是影响原丝及碳纤维灰分含量的主要因素;油剂中硅含量高,上油率高均会导致原丝及碳纤维灰分的大幅提高。     

二甲基亚砜法与硝酸法生产聚丙烯腈原丝的优劣比较

从溶剂性质、原丝结构性能以及所制备的碳纤维性能等方面,对二甲基亚砜（DMSO）法与硝酸（HNO3）法生产的两种原丝进行比较,找出并分析两种溶剂生产的聚丙烯腈（PAN）原丝在密度及结构均一性等方面的区别。研究表明,DMSO法PAN原丝具有强度高、取向度高等优点,DMSO法更有利于提高碳纤维用PAN原丝质量。     

喷丝板对干喷湿纺法聚丙烯腈基碳纤维原丝的影响

从堵孔、表面腐蚀、喷丝孔腐蚀等喷丝板质量问题出发,分析了喷丝板对干喷湿纺法聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝的单丝均一性、原丝及碳纤维的性能影响程度,为提高原丝、碳纤维质量提供一定的硬件设备理论基础。     

PAN原丝成形过程中孔隙结构的形成和演变

采用干湿法纺丝在梯级凝固成形条件和后续工艺下得到聚丙烯腈(PAN)原丝,利用扫描电镜、氮气吸附等方法测试研究了PAN原丝中孔隙的形成和演变。结果表明:在凝固成形阶段,PAN原丝内孔隙的形成是溶剂和非溶剂双扩散及PAN相分离双重作用的结果;PAN原丝经过沸水拉伸、干燥致密化、饱和蒸汽拉伸和热定型等处理,其纤维密度、结晶度增大,力学性能提高,其孔隙平均孔径、孔隙体积和孔隙含量均逐渐减小;PAN原丝内闭合孔隙经过拉伸后会形成新的开放孔隙,开放孔隙在干燥致密化后闭合和消失。     

碳纤维用聚丙烯腈原丝制备技术的研究进展

碳纤维的品质在很大程度上取决于原丝。制造品质优异的原丝的主要制约因素有聚合体中共聚单体类型、纺丝方法及工艺、拉伸工艺、干燥致密化程度、上油工艺及油剂类型。本文从以上几个方面总结了日本文献中制取高性能碳纤维原丝的几种关键技术。     

PAN基碳纤维原丝产品均质性研究

从纺丝生产工艺方面对聚丙烯腈(PAN)原丝产品均质化的影响因素进行了试验探讨。研究表明:优质的PAN原丝是碳纤维发展的基础,而均质化差的PAN原丝将导致原丝产品质量的性能缺陷及生产波动,极大的影响原丝的加工性能。     

高性能聚丙烯腈基原丝的制备

以制备高性能碳纤维为目标,阐述了高性能聚丙烯腈基原丝的纺丝工艺和技术关键,并对重要工序提出了评价纤维品质的参数和方法.     

The effect of the side chain of acrylate comonomers on the orientation,pore-size distribution,and properties of polyacrylonitrile precursor and resulting carbon fiber

The side-chain size of acrylate comonomer in polyacrylonitrile (PAN) precursor markedly influences the microstructure of PAN fiber and its resulting carbon fiber. In this paper, we propose that the model of the crystal orientation of PAN precursor and its resulting carbon fiber can explain the effect of the side-chain size of acrylate comonomer on the orientation of PAN fiber and carbon fiber. When PAN precursor contains a larger side chain of comonomer, PAN precursor has the preferred crystal orientation and higher crystallinity and the orientation of its resulting carbon fiber unexpectedly decreases. This is because the larger the side chain is, the lower is the orientation of the amorphous region of PAN fiber; as a result, the average orientation after carbonization decreases. In the same mole fraction of comonomer, the carbon fiber based on PAN precursor with a smaller side chain of acrylate comonomer has better mechanical properties and higher yield.     

正交试验法在PAN原丝纺丝工艺中的应用

利用正交设计方法确定了PAN湿法纺丝过程中影响原丝性能最主要的因素。结果表明 :以计量泵转速、凝固浴温度、负拉伸以及蒸汽拉伸倍数作为考察对象 ,影响原丝性能的最显著因素是蒸汽拉伸倍数 ,其次是负拉伸。以负拉伸、第二拉伸、第三拉伸以及蒸汽拉伸的倍数作为考察对象 ,影响原丝性能最显著的是蒸汽拉伸倍数 ,负拉伸几乎没有影响。利用正交实验结果 ,适当调节蒸汽拉伸倍数 ,制得强度为 6.5～ 7.0cN/dtex ,线密度为 1.1～ 1.3dtex的原丝     

聚丙烯腈纤维预氧化前处理研究进展

综述了前人在聚丙烯腈原丝预氧化前处理方面的研究成果,介绍了前处理的作用机理及作用效果。研究发现,聚丙烯腈原丝的改性处理可显著提高纤维的结构和性能,并影响原丝在预氧化过程中的热力学和动力学,进而影响最终碳纤维的质量。     

以环丁砜为溶剂制备聚丙烯腈纤维的初步研究

环丁砜是一种高沸点、低毒性、强极性的环保溶剂。对以环丁砜为溶剂用干湿法制备的聚丙烯腈(PAN)纤维进行初步研究,得到了断裂强度为3.48 cN/dtex的PAN纤维。结果表明,拉伸倍数的增加使PAN纤维的结晶度结晶取向因子增加,而结晶尺寸出现先升后降的现象,纤维的断裂强度和断裂功的变化与结晶尺寸相似。合理的拉伸倍数有利于得到较好力学性能的纤维。     

聚丙烯腈原丝及其干喷湿纺

介绍了用于 PAN基碳纤维的聚丙烯腈原丝的发展历史 ,阐述了聚丙烯腈纺丝工艺中的主要工序和技术关键 ,指出了可以在聚合、纺丝过程中通过控制杂质及使用高相对分子质量的 PAN树脂纺制 PAN纤维等方法来提高原丝的性能。着重介绍了目前纺丝工艺中 PAN共聚体的制备、纺丝流体的流变行为及其凝固过程等重要工序的研究成果