共混聚丙烯腈凝固过程中微孔形成机理的研究

有关共混聚丙烯腈纤维湿法纺丝过程中微孔形成的机理,报道甚少.我们曾经发现:对于聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAC/CA)共混纤维,两种高聚物凝胶的收缩差异是形成微孔的条件之一.最近,我们对成孔机理作了进一步研究,通过对多种共混纤维,例如:聚丙烯腈/聚醋酸乙烯(PAC/PVAc),聚丙烯腈/丙烯腈-苯乙烯共聚物(PAC/AS)和聚丙烯腈/丙烯腈-醋酸乙烯共聚物(PAC/AVAc),以及在两种溶剂路线中(二甲基甲酰胺DMF和硫氰酸钠NaSCN)的研究,发现一个新的成孔条件,共混高聚物原液在凝固时,两种高聚物不是同时沉淀,而是异步的.     

聚丙烯腈/丙烯腈—苯乙烯共聚物共混物相容性与其共混纤维亲水性的关系

在聚丙烯腈中加入少量丙烯腈-苯乙烯共聚物进行共混湿法纺丝,制得了内部具有大量微孔、吸水性能优良的共混纤维.本文从高聚物溶解度参数出发,应用Scott方程,对共混物相容性及相分离状态进行了预测,并运用相差显微镜对聚丙烯腈/丙烯腈-苯乙烯共聚物共混物的溶液及固体薄膜进行了研究,讨论了相容性与组成的关系.实验所得结果与分析预测完全一致.进一步研究了相容性及相结构与共混纤维微孔结构和亲水性能的关系,得到了一系列重要的结论.     

高吸水涤纶纤维的结构和染色性研究

将PET与共聚酯共混纺制中空共混纤维,经碱处理后形成多孔的高吸水涤纶。本文通过X—射线衍射仪,分光光度计,扫描电镜和热收缩仪等测试对高吸水涤纶纤维和共混纤维的结构和染色性进行了研究,目的在于探索高吸水涤纶染色机理。研究结果发现高吸水涤纶纤维与共混纤维相比较,不仅具有许多微孔,而且结晶度高,晶粒尺寸大,单位非晶体积大,非晶区结构紧密;高吸水涤纶的上染量与保水率呈指数关系。由此推论高吸水涤纶上染量高主要是由于纤维中微孔的吸附染料作用。     

小角X射线散射研究聚丙烯腈预氧丝的微孔结构

利用小角X射线散射(SAXS)技术实现对聚丙烯腈纤维X射线小角散射强度的准确测定,基于X射线小角散射理论,利用逐级切线法,通过计算机数据拟合处理,对不同预氧化温度聚丙烯腈纤维的微孔洞大小、体积百分数进行了定量表征;给出了聚丙烯腈纤维微孔大小、小孔洞所占体积百分数随预氧化温度的变化规律.     

氧化锌晶须悬浮液的制备及其在聚丙烯腈初生纤维中的扩散

首次选用氧化锌晶须微粒 ,利用聚丙烯腈初生纤维结构疏松、具有微孔的特性 ,将氧化锌晶须分散在凝固浴或预热浴中 ,使晶须向冻胶状聚丙烯腈初生纤维扩散。进入纤维内部的晶须经拉伸、致密化 ,沿纤维轴向取向 ,从而在纤维表层形成导电通道。经ZnOw(氧化锌晶须 )改性的聚丙烯腈纤维呈白色 ,体积比电阻达 10 8Ω·cm ,较普通聚丙烯腈纤维下降 6个数量级。     

纤维类型及用量对沥青混合料抗裂性的影响分析

纤维类型及用量对提高沥青混合料抗裂性能有重要影响.采用间接拉伸试验方法,以破坏拉伸应变和应变能作为评价指标,通过添加聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维和木质素纤维制成纤维沥青混合料,比较不同纤维类型和纤维掺量对沥青混合料抗裂性能的影响.结果表明:对于破坏拉伸应变和应变能指标,从大到小依次为聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维、木质素纤维;纤维掺量在0%~0.2%范围内,纤维掺量提高对于变形能力有较大提升.     

改性PAN铸膜液的热力学条件与膜的结构和性能的关系

本文讨论了聚丙烯腈铸膜液中添加剂的种类及用量,PAN含量和温度,以及PAN-Cell共混液中纤维素含量等因素与膜的形态结构、微孔孔径、孔隙率、膜的截留率和水通量的关系.结果表明,上述诸因素对膜的结构和性能有明显的影响,可通过调节铸膜液的热力学条件,在较大范围内调整膜的结构和性能,为制得适用于多种用途的系列膜奠定基础.     

掺入废渣粉对纤维砂浆耐久性及强度的研究

为探索废渣粉对纤维砂浆耐久性及强度的影响,实验配制了20组不同水灰比、不同废渣粉掺量的纤维砂浆,对其进行孔隙率、吸水性及强度测试。结果表明,使用较大体积的废渣粉代替标准砂时会提高纤维砂浆的孔隙率,但吸水性及强度会得到改善;在孔隙率保持不变时,掺入废渣粉的体积越大,纤维砂浆的吸水性和强度结果越好;通过回归分析发现纤维砂浆的吸水性及强度均受孔隙率和废渣粉的共同影响。     

纤维自密实混凝土力学性能及早期抗裂性能研究

对掺聚丙烯腈纤维、钢纤维和混杂纤维自密实混凝土的配制进行了系列试验,得到纤维自密实混凝土的配制方法及纤维的适宜掺量。试验结果表明,当聚丙烯腈纤维掺量不高于1.2 kg/m3、钢纤维体积掺量不高于1.5%的情况下,通过适当调整外加剂的掺量、类型以及砂率,可以使混凝土达到自密实的工作性能。纤维自密实混凝土的28 d立方体抗压强度、劈拉强度试验表明,聚丙烯腈纤维掺量对自密实混凝土抗压强度的影响较小,劈拉强度随掺量增大而提高,但当掺量达到1.2 kg/m3时,将导致其劈拉强度的降低,因此聚丙烯腈纤维的掺量宜控制在0.9 kg/m3时为佳;钢纤维体积率变化对自密实混凝土劈拉强度的增强效果明显,混杂纤维的掺入对自密实混凝土抗压强度的影响较小,但对劈拉强度有一定影响,即掺量越大,劈拉强度越高。纤维自密实混凝土早期抗裂性能试验结果表明,在自密实混凝土中掺入纤维,将有助于早期抗裂性能的提高。     

液相氧化处理对炭纤维表面结构的影响

对去胶聚丙烯腈炭纤维（PAN-CF）分别进行不同时间的硝酸液相氧化处理,采用N2等温（77．35K）吸附及SEM观察的方法,分析氧化处理对纤维表面结构的影响。研究结果表明：氧化处理会使纤维表面产生大量的孔洞,增加BET比表面积和BJH累积孔体积,提高表面吸附能力;在氧化初期,伴随着纤维表面大量活化点的迅速氧化,纤维表面微孔、中孔数量、表面粗糙度、比表面积和累积孔体积迅速增加,使纤维表面吸附能力大大增强,但在氧化5min以后,由于纤维表面尖锐突起处发生氧化,从而减少了纤维表面微孔,比表面积和累积孔体积降低,表面吸附能力减弱。     

PRELIMINARY STUDIES ON STRUCTURES AND PROPERTIES OF WATER-RETENTIVE, FLAME-RETARDANT ACRYLIC FIBERS

The blend fibers of acrylonitrile-vinylidene chloride-sodium methallysulfonate copolymer(AN-VDC-SMAS) and cellulose acetate (CA) with various blend ratios were investigated bymeans of SEM, DDV, WAXD, etc. The results show that AN-VDC-SMAS and CA areincompatibale; the numerous microvoids in the blend fiber resulted from the phase seperationcan remarkably improve the water absorbability and the dyeing behavior but hardly influencethe mechanical properties. On the other hand, the crystal structure of the continuous phaseAN-VDC-SMAS is not influnced by the dispersed phase CA.     

丙烯酸改性黏胶纤维及其吸水性研究

为提高黏胶纤维的吸水性,以硝酸铈铵(CAN)硝酸溶液为引发剂、丙烯酸(AA)为亲水单体、去离子水为溶剂,采用自由基聚合法进行黏胶纤维的接枝共聚反应。利用红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对接枝黏胶纤维的结构进行研究,同时探讨了接枝共聚反应条件对改性黏胶纤维接枝率和吸水性能的影响。结果表明,黏胶纤维表面成功接枝上聚丙烯酸,且当硝酸铈铵、硝酸、丙烯酸的质量分数分别为10%、1.0%、2.0%,反应温度为60℃时,改性黏胶纤维的接枝率和吸水倍率达到最大值。     

丙烯酸改性水性聚氨酯结构设计及其规律

采用丙烯酸树脂（ＰＡ或ＰＡ′） 对水性聚氨酯（ＰＵ） 改性,研究了经丙烯酸树脂改性的水性聚氨酯的结构设计及其规律．结果表明,通过ＰＵ分子链与ＰＡ分子链形成化学键,能使材料中ＰＵ 分子链与ＰＡ分子链具有较高的相容性和共混程度;采用机械共混方式,能使机械共混物ＰＵ 分子链、ＰＡ 分子链之间达到有限的共混程度;实施核壳型聚合方式,能使材料ＰＵ分子链与ＰＡ或ＰＡ′分子链之间处于一定的微相分离状态．     

用DSC法研究聚丙烯腈纤维的热性能及其预氧化过程

本文用差示扫描量热法(DSC法)测定了各种聚丙烯腈纤维的热性能.研究表明:纤维的组成、结构、使用的溶剂、成形方法对纤维的热性质都有影响.本文还用DSC法测定聚丙烯腈预氧化纤维的环化度、用DTA法测定预氧化纤维的含湿量,以了解聚丙烯腈纤维预氧化反应的程度,所有这些结果对于预氧化过程的工艺控制及预氧化过程终点的确定都有参考意义.     

Surface Graft Polymerization of PET and PE Fibers by UV Irradiation and Their Characteristics

Polyethylene terephthalate(PET)and polyethylene(PE)fibers were surface photo-grafted with acrylic acid(AA)by using UV irradiation photochemical initiationduring a continuous winding process within 1-2 min-utes.The grafted fibers were characterized by measure-ments of dye uptaking,moisture regain,pull-out forcesof monofilament from cured matrix,as well as by analy-sis of ESCA and ATR-FTIR spectra.All these resultsconfirm that the surface behavior of the UV-irradiationgrafted fibers was greatly improved.It was also provedthat the original excellent mechanical properties of the fi-bers were well-retained after the surface grafting treat-ment.     

阻燃剂对共混腈纶结构和性能影响的研究

本研究采用广角x射线衍射、扫描电子显微镜、氧指数测定和热分析等方法,对添加不同量含溴阻燃剂FR和协同剂Sb_2O_3的共混阻燃PAN纤维的结构和性能进行分析。研究表明,FR和Sb_2O_3的加入,降低了纤维高序区的规整性,但对结合单元的取向态结构和纤维的宏形态结构的影响较小;FR和Sb_2O_3协同,对AN纤维具有良好的阻燃性,不会使纤维的物理一机械性能明显劣化,但对纤维的热性能有不同程度的影响。     

顺丁橡胶/丙烯酸酯橡胶/甲基乙烯基硅橡胶共混材料制备及性能

用顺丁橡胶(BR)、丙烯酸酯橡胶(ACM)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)共混的方法,研制具有优异力学性能和耐热性能的共混材料.通过样品力学性能及热老化性能的测定,确定共混的最佳配比和制备工艺;采用傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)和差示扫描量热仪分析(DSC)测试手段,研究了并用胶的表面形貌和化学组成.结果表明:BR/ACM/MVQ并用胶的相容性好于ACM/MVQ的相容性,BR能够与ACM和MVQ形成交联网络.BR的加入改善了ACM/MVQ的相容性,增大的相界面积和分子链段的运动,降低了BR/ACM/MVQ的玻璃化温度(t_g),同时,力学性能及耐热性能明显改善.