PBO纤维原纤化的研究

对PBO(聚苯撑苯并二(口恶)唑)纤维原纤化进行了初步研究,确定了原纤化的路线.实验结果表明,在KMnO4浓度为1%的KMnO4/H2SO4体系表面处理和一定的物理剪切下可以实现PB0纤维的原纤化.原纤化纤维结晶度变化很小,但是BET比表面积从5.18m2/g增大到6.30m2/g.     

纳米二氧化钛涂覆聚对苯撑苯并二(口恶)唑纤维的制备及其抗紫外光照射性能

针对聚对苯撑苯并二(口恶)唑(PBO)纤维经紫外光照射后强力下降的问题,首先采用氧等离子体对PBO纤维表面进行改性,提高其界面性能;然后在改性PBO纤维表面涂覆纳米TiO_2及有机硅整理剂制备TiO_2/PBO复合纤维;最后对复合纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:当氧等离子体处理功率为200 W、处理时间为200 s时,PBO纤维表面有凹痕,纤维拉伸强力保持率大于90%,摩擦因数增大16%,接触角减小为52.7°,说明PBO纤维的表面润湿性能增大;当纳米TiO_2与硅烷偶联剂质量比为1∶1时,TiO_2/PBO复合纤维表面有沉积凸起的纳米TiO_2颗粒;用紫外光照射200 h后,TiO_2/PBO复合纤维的断裂强力下降率比PBO原纤减少30%,说明纳米TiO_2涂覆后的PBO纤维抗紫外光照射性能提高。     

纳米二氧化钛涂覆聚对苯撑苯并二噁唑纤维的制备及其抗紫外光照射性能

针对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维经紫外光照射后强力下降的问题,首先采用氧等离子体对PBO纤维表面进行改性,提高其界面性能;然后在改性PBO纤维表面涂覆纳米TiO₂及有机硅整理剂制备TiO₂/PBO复合纤维;最后对复合纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:当氧等离子体处理功率为200 W、处理时间为200 s时,PBO纤维表面有凹痕,纤维拉伸强力保持率大于90%,摩擦因数增大16%,接触角减小为52.7°,说明PBO纤维的表面润湿性能增大;当纳米TiO₂与硅烷偶联剂质量比为1∶1时,TiO₂/PBO复合纤维表面有沉积凸起的纳米TiO₂颗粒;用紫外光照射200 h后,TiO₂/PBO复合纤维的断裂强力下降率比PBO原纤减少30%,说明纳米TiO₂涂覆后的PBO纤维抗紫外光照射性能提高。     

等离子体处理对PBO纤维强度及形态的影响

研究低温等离子体处理对PBO纤维断裂强度和微观形态的影响。采用低温等离子体对PBO纤维进行处理,筛选出低温等离子体处理PBO纤维的最佳条件,分别采用扫描电镜和偏光显微镜观察处理前后纤维的表观结构和横截面,并利用红外分析光谱对等离子体处理前后纤维的结构进行了分析。结果表明:等离子体处理后PBO纤维的比表面积增大,同时在纤维表面引入了吸电子基团,而PBO纤维强度和横截面变化不显著。认为:低温等离子体处理改善了纤维的界面性能,有助于提高PBO纤维的染色性能。     

PFI及超声波预处理对阔叶木溶解浆纤维性能及其黄化过程的影响

本研究对阔叶木溶解浆纤维进行PFI(磨浆)预处理和超声波(破碎)预处理,考察预处理前后对纤维长度和宽度、孔隙结构、表面形貌、纤维素结晶度和Fock反应性能的影响。结果表明,PFI预处理对纤维孔容、比表面积、纤维素结晶度和Fock反应性能影响较小,而超声波预处理(540 W/10 min)后,纤维的孔容由1.0×10-2cm3/g增加至2.2×10-2cm3/g,比表面积由5.358 m2/g增加至9.503 m2/g,纤维素结晶度从82.57%下降至76.38%,Fock反应性能由38.82%增加至49.80%。纤维在黄化试剂体系中的溶解历程主要是"鼓泡式"润胀-溶胀-溶解的过程,随着黄化反应的进行,纤维二重质均长度先下降后上升,二重质均宽度持续增加;细小纤维含量先增加后降低,纤维素结晶度不断降低,纤维素部分溶解;在黄化反应3 h过程中,纤维二重质均宽度由17.6μm增加至34.3μm,纤维素结晶度由76.38%下降至57.53%;纤维的二重质均长度在0~2 h时由0.826 mm下降至0.547 mm,3 h后增加至0.766 mm;细小纤维含量在0~2 h时由1.2%增加至6.2%,3 h后则降低至3.4%。     

NaOH-尿素体系对棉纤维润胀性能的影响

利用NaOH-尿素体系对棉纤维进行了润胀处理,初步探讨了NaOH-尿素体系的反应温度、体系浓度、体系量等对棉纤维润胀性能的影响,并通过红外光谱分析、光学显微镜观察等方式分别对处理前后棉纤维进行结构表征和形态分析。实验结果表明,NaOH-尿素体系可明显提高棉纤维的润胀性能,处理后棉纤维的最大保水值比未处理棉纤维提高了186.91%;处理后棉纤维分子结构没有明显变化;但纤维表面发生局部溶解,其细纤维化程度和表面粗糙程度均有所提高。     

碱处理改性对TiO_2光催化及吸附性能的影响

研究了对纳米TiO2进行碱处理表面修饰改性的方法和工艺,通过改变其表面形貌和化学活性,改善其吸附分解能力,提高了对有机污染物的降解效果。碱处理后TiO2样品表面变得相对粗糙,比表面积从28.07 m2/g提高到了79.83 m2/g,平均孔径由10 nm下降到了4.135 nm;碘吸附值从35.6 mg/g增加到了102.79 mg/g,其吸附回线属于IUPAC吸附回线中的H1类型;对二氯甲烷的降解率均达到未处理试样的数倍。     

高性能PBO纸基复合材料的研究

选用高件能PBO纤维,通过化学机械方法制备出具有较高比表面积的PBO浆粕,运用造纸的湿法成形技术得到原纸,然后经树脂增强与热压成型成功制备出具有较高力学性能的PBO纸基复合材料.研究中探讨了浆粕成形过程中各参数(如前处理温度、时间以及剪切速率等)对浆粕形态和比表而积的影响.在树脂增强PBO纸基复合材料的研究中,探讨了树脂种类、上胶量以及热压条件对纸基复合材料力学性能的影响.其次,采用先进的低温等离子体处理技术对纤维、浆粕进行表面改性.研究结果表明,采用低温氧等离子体表面改性技术对提高纸基复合材料中纤维与树脂的界面黏结性能较为有效.     

碳基复合纳米纤维的制备与表征及其电容性

以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了PAN/Co(OAc)2/CNTs复合纳米纤维,并通过高温碳化及活化的方法得到多孔碳基复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪（XRD）、ASAP 2020及Solartron 1470分别研究了纤维的表面形貌、碳基复合纳米纤维的物相、比表面积和材料的电化学性能。研究结果表明：多孔碳材料为C/Co/CNTs复合纳米纤维;前驱体复合纳米纤维表面较为光滑,高温处理处部分纤维出现断裂;碳基复合纳米纤维的比表面积和孔体积分别为771m2/g和0.347cm3/g;在电流密度为1.0A/g时复合纳米纤维的比容量可达210F/g,电流为0.5mA时能量密度为3.1Wh/Kg,电流为5 mA时功率密度为2337W/Kg     

等离子体及生物酶对滤嘴用醋酸纤维的改性

为了寻找较环保的卷烟降焦减害方法,分别利用低温等离子体、纤维素酶以及低温等离子体和纤维素酶协同对滤嘴用醋酸纤维进行表面改性处理,提高了纤维的比表面积、吸附作用和截滤性能。测试了纤维的马克隆值、减量率和K/S值,并用SEM观测了纤维纵向的形态变化。结果表明,滤嘴用醋酸纤维经低温等离子体和生物酶协同作用后,纤维表面明显粗糙化,滤嘴用醋酸纤维的比表面积增大,吸附作用和截滤性能增强,其改性效果比等离子体和生物酶单独作用时更好。     

常压等离子体射流对PBO纤维表面改性

采用常压等离子体射流(APPJ)在不同处理时阃和功率下对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO))纤维进行表面改性,以提高其与环氧树脂基体间的界面粘结性能.通过SEM、XPS和静态接触角测试对处理前后纤维的表面形态、元素组成和表面浸润性能进行分析与表征,并采用Micro-bond测试方法测量纤维/环氧问界面剪切强度IFSS,利用单纤维拉伸测试评价等离子体处理对纤维力学性能的损伤.结果表明:PBO纤维经APPJ处理后,表面浸润性能得到改善,IFSS提高了27.85%～130.96%,而纤维强力损伤很小.     

低温等离子体处理对芳纶界面性能的影响

为研究低温等离子体处理对芳纶界面性能的影响,制作了满足要求的试样并进行等离子体处理实验。采用扫描电子显微镜（SEM）、浸润性实验等方法对芳纶表面的刻蚀程度进行表征,并对低温等离子体处理前后的芳纶进行拉伸性能测试。结果表明：随着低温等离子体处理时间的延长、处理功率的增大,芳纶表面刻蚀度加剧;低温等离子体处理后芳纶的拉伸性能变化不大,但纤维的浸润性有了明显改善;纤维与树脂的结合强度也有近50%的提高。     

介质阻挡放电对水龙带增强层黏结性能的影响

针对水龙带增强层高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬黏结性能差的问题,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对高强涤纶管状织物表面进行处理,研究了处理时间对纤维表面形貌和化学组成、丝束断裂强力、织物芯吸高度及剥离强度的影响。结果表明:经DBD等离子体处理后,高强涤纶表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面极性官能团增加,织物芯吸高度增加,丝束断裂强力随处理时间的延长而下降;处理时间为60 s时,强度损失率为3.9%;处理后高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬的黏结性能得到显著改善,处理时间为60 s时,剥离强度提升35.1%。     

大麻纤维在氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺溶解体系中的溶解特性

为提高大麻纤维溶解性能,对大麻纤维进行氢氧化钠预处理和氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺（LiCl/DMAc）溶解处理。用质量分数为18%的氢氧化钠在60℃处理大麻纤维1～4h,然后将预处理后的大麻纤维在不同温度（70、80、95℃）下溶解于质量分数为10％的LiCl/DMAc溶解体系。用扫描电镜、红外光谱仪 和 X 射线衍射仪对溶解前后的大麻纤维进行表征,测试溶解后溶液黏度值。结果表明：氢氧化钠预处理后纤维素的晶型由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ;溶解温度升高,大麻纤维溶解性增强,95℃条件下,预处理2h和3h的大麻纤维在10%LiCl/DMAc溶解体系中能够完全溶解,溶解质量分别为1.0～1.2g和1.2～1.5g;预处理3h的大麻纤维/LiCl/DMAc溶液黏度值更大,溶液稳定。     

载体 Cindye Dnk 对芳纶的作用机制

为了揭示载体Cindye Dnk 对芳纶的作用机制,通过TGA、XRD、FTIR、SEM和光学显微镜等现代分析测试手段研究了载体Cindye Dnk对芳纶结构及性能的影响。结果表明：载体Cindye Dnk不影响芳纶的表面形态和化学结构;载体Cindye Dnk与芳纶的化学结构相似,二者相似相容,载体Cindye Dnk对芳纶有很好的溶胀、膨化作用;载体Cindye Dnk使芳纶的热性能和物理机械性能略有提高,但不改变芳纶的内部晶体结构及阻燃性;载体Cindye Dnk能明显改善芳纶的透染性,增加芳纶的直径、横截面面积和空隙率。     

UHMWPE/PANI复合导电纤维的制备及其性能

采用原位聚合法制备了UHMWPE/PANI复合导电纤维。探讨了氧化剂种类及过硫酸铵浓度对复合纤维电导率及表面形态的影响,并研究了UHMWPE/PANI复合纤维的化学结构及力学性能。结果表明：纤维表面形成的聚苯胺导电层赋予了纤维一定的导电性能,以过硫酸铵为氧化剂制得的复合纤维的导电性能最强,其电导率可达10-1S/cm;随过硫酸铵浓度的增加,复合纤维的电导率呈现先增后减的趋势,以30g/L时制得的复合纤维的电导率最高。复合纤维是基质纤维与聚苯胺的共混体系,且导电处理未引起基质纤维分子链结构的变化。导电处理后,纤维的断裂强度较未处理前有少量增加,断裂伸长率基本保持不变。     

Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素分析

为探究Lyocell纤维纺丝浆粕溶解性的影响因素,对4种不同的溶解浆进行分析,研究了其化学组分、结晶度、聚合度以及纤维形态对溶解浆在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中溶解性的影响。结果表明:浆粕的溶解主要历经悬浮阶段、溶胀阶段和溶解阶段;溶胀阶段纤维发生非均匀溶胀的比例越高,溶解的时间越长;当浆粕质量符合制备Lyocell纤维的原料标准时,纤维表面的微量木质素对浆粕溶解起主要作用;木质素通过吸附作用沉积在纤维表面,与纤维素通过氢键结合减弱纤维溶胀,同时疏水性的木质素会阻碍NMMO向纤维内部渗透,增加溶解时间。     

二次纤维用新型阳离子松香施胶剂的研究

以松香、改性松香、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DMC)为主要原料,通过自由基聚合反应对松香胶进行改性,通过改变DMC用量合成了一系列松香施胶剂,研究了其对二次纤维的施胶作用及对纸张物理性能的影响。结果表明,改性后的松香胶可对纸张产生明显的施胶作用,且纸张的物理性能也得到不同程度的改善。其中按m(松香):m(改性松香):m(DMC)=20:5:2配比制得的松香施胶剂,当其用量为0．8%、硫酸铝用量1．5%(均对绝干浆)时,浆料的pH近中性(6．3～6．5),纸张Cobb值为35．15g/m~2(60 s),纸张的抗张指数、环压指数也得到了明显的改善。     

高性能纤维PBO和Kermel的热性能研究

高性能纤维以其高强、高模、耐高温特性广泛应用于各种场合。对照研究了两种高性能纤维PBO和Kermel的热学性能。发现在100,200,300,400℃下处理1．5h,两种高性能纤维的强度和断裂伸长率都发生了下降,但是模量随着温度先增加直到300℃才出现下降。观察这两种高性能纤维热处理后的断裂形貌,发现它们的芯层中都存在原纤特征。