聚丙烯腈预氧纤维含氧结构的形成与演变

在空气气氛下,对共聚聚丙烯腈(PAN)原丝在不同温度进行恒温热处理,利用红外吸收光谱(FT-IR)、固体核磁谱(NMR)、热失重红外联用仪(TGA-FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和化学滴定研究了PAN纤维在空气气氛下含氧官能团结构的形成与演变。结果表明,150℃时仅是PAN纤维中共聚单体衣康酸的羧基官能团转化为酸酐官能团;170℃时是共聚单体中的羧基和酸酐结构以CO和CO2形式从纤维中脱除,而此时空气中的氧与PAN纤维反应形成羰基和羟基结构,羰基含量较多;随着温度进一步提高,氧化反应程度剧烈,含氧结构含量增多,部分形成的羰基和羟基结构被逐步氧化为羧基、内酯结构。     

带型聚丙烯腈纤维制备及其预氧化反应特性研究

采用具有带型喷丝孔的喷丝板湿法纺丝制备带型聚丙烯腈纤维,研究了纺丝牵伸对聚丙烯腈截面形态和力学性能的影响,以及截面形态对聚丙烯腈纤维预氧化反应程度的影响。结果表明:凝固牵伸、一级牵伸和二级牵伸越大,得到的带型聚丙烯腈原丝截面尺寸越小,凝固阶段纤维形变率更大;带型原丝截面尺寸越小,拉伸强度越大。预氧化热处理时,带形纤维截面尺寸越小,预氧纤维体密度越大、H/C含量比值越小、O/C比值越大,表明预氧化反应程度越高。当带形纤维截面短轴尺寸大于圆形纤维直径时,其预氧纤维皮芯比越小。     

热处理时间对PAN碳纤维性能影响的研究

聚丙烯腈(PAN)碳纤维由有机纤维经过高温处理得到,其结构和性能与热处理时间密切相关。采用固体核磁共振碳谱仪、热失重分析仪、X射线衍射仪和力学性能分析等研究了热处理时间对预氧纤维结构、碳纤维结构和性能的影响。结果表明:预氧化时间的延长使环化、脱氢和氧化反应形成的—C═N、C═C、C═CH、C═O含量增加,使预氧纤维的稳定性增强,形成的碳纤维微晶尺寸较小、层间距较大,碳纤维拉伸强度和拉伸模量较大,但体密度较低;随着碳化时间的延长,纤维的热稳定性呈现先下降后增强的趋势,碳纤维的微晶尺寸增大,层间距减小,碳纤维的体密度、拉伸强度和拉伸模量增加。     

浅谈聚对苯二甲酸乙二醇酯的生物降解技术

综述了塑料污染现状以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的生物降解技术,讨论了未培养微生物和微生物组学对PET生物降解的意义以及未培养微生物的原位培养技术在PET降解中的应用,为PET生物降解提供参考。     

凝固与拉伸条件对PAN纤维结构形态的影响

应用X射线衍射仪、声速仪、密度梯度管及扫描电子显微镜研究了在不同凝固条件下拉伸对聚丙烯腈(PAN)纤维结构及表面形态的影响规律。结果表明,拉伸对纤维结构形态的影响受凝固条件不同而不同。在凝固速度较慢时,随着拉伸倍数的增加,纤维的结晶度和晶粒尺寸减小,纤维的取向增加先快后慢;在凝固速度较快时,随着拉伸倍数的增加,纤维结晶度先增加后减小,晶粒尺寸一直减小,取向增加呈S型。拉伸倍数的增大使得纤维的直径变细、表面粗糙度增加、密度增加。     

凝固条件对PAN初生纤维微孔结构形态的影响

采用一维多取向小角X射线散射研究了聚丙烯腈细流在凝固过程中,凝固浴温度、浓度以及喷丝头拉伸比对初生纤维中微孔结构形态的影响。结果表明,凝固温度由30％提高到60℃时,微孔沿纤维轴取向增强,微孔尺寸减小,但微孔数量增加;凝固浴质量分数由67．5％升高到76．0％,微孔数量减少,但微孔尺寸变大,微孔沿纤维轴取向减弱;喷丝头拉伸比为-36．7％-10％时,微孔尺寸和取向角都增大。在凝固浴温度为52-55℃,凝固浴质量分数为70％,选择负拉伸能得到性能优异的初生纤维。     

碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维的制备及结构研究

通过原位聚合的方法制备了碳纳米管/聚丙烯腈(CNTs/PAN)聚合液,用湿法纺丝工艺制备了CNTs/PAN复合纤维,分析了复合纤维流变性能、热性能及截面形貌。结果表明:CNTs的加入使得聚合物溶液出现了假凝胶化,粘度和弹性均有所上升,纺丝时溶液细流的表层遇水迅速凝固成致密的皮层,影响了纤维芯部的二甲基亚砜(DMSO)和水的双扩散作用,凝固丝出现了很明显的皮芯结构,CNTs的加入还使得纤维预氧化放热过程得到了缓和。     

PAN溶液组成对溶液性质及相转变影响研究

借助于旋转流变仪、紫外可见分光光度计和激光粒度仪等表征方法研究了不同组成聚丙烯腈(PAN)溶液的流变特性、分子光谱特性及对PAN溶液相转变的影响。结果表明:聚合物溶液的PAN含量越多,大分子缠结作用力越大,分子间相互作用越强烈,聚丙烯腈溶液的相转变越困难,大分子间的相互作用影响了聚丙烯腈溶液的相转变。     

小分子物质M对聚丙烯腈溶液性质和膜结构的影响

通过小分子物质M对聚丙烯腈(PAN)溶液改性,利用流变仪、紫外可见分光光谱、相变分析、扫描电镜等研究了其对PAN溶液性质、凝固过程及PAN膜结构的影响.结果表明,小分子物质的加入,改变了聚合体系的作用力,PAN溶液的复数黏度提高,低剪切作用下剪切模量提高;小分子物质的加入,提高了聚合物的亲水性,PAN溶液出现浑浊的水用...     

高压电场诱导下PVP/锰卟啉复合物纤维图案化

通过高压静电纺丝方法实现了微米/纳米材料的自组装和图案化,建立了一个在高压电场诱导下的微米/纳米材料的连续化形成的新方法,电镜结果表明聚乙烯吡咯烷酮(简称PVP)/锰卟啉纤维直径在3～4μm,长度在几百微米,实验中,卟啉环在锰卟啉/PVP系统中形成π-π堆积,形成面-面排列的堆积效应,这种驱动力是促进超分子化合物自组装的一种很好的构筑方式。