群子统计理论研究PAN预氧化过程的成环机理

将通过自由基聚合得到的聚丙烯腈(PAN)在不同温度下进行预氧化反应,借助X射线衍射（XRD）分析,根据群子统计理论,研究了PAN在预氧化过程中从线形结构到环形有序结构转变的机理,求出了预氧化反应过程中的活化能,探讨了PAN在预氧化过程中成环和成线的竞争关系。研究结果表明,在250～300?℃范围内,预氧化温度越高,越容易进行成环反应,环化度越高;预氧化过程中环化活化能为63.57kJ/mol,成环反应不占优势,环状结构与线性结构共存,PAN只有进一步高温炭化,才有可能使更多的线性结构转化为环状结构。     

碳纳米管/聚丙烯腈复合材料的制备及力学性能

为提高聚丙烯腈力学性能,利用溶液共混的方法将酸化的多壁碳纳米管(CNTs)添加到聚丙烯腈(PAN)基体中制备出碳纳米管/聚丙烯腈复合材料薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、拉力机和动态力学分析仪(DMA)进行表面观察、结构测定及力学性能表征。结果表明,酸化处理后的CNTs与PAN基体间有一定的界面作用,材料力学性能随碳纳米管含量增加而增强,当CNTs的重量百分含量为20%时,比纯PAN薄膜的拉伸强度提高了约63%,动态力学储能模量提高了约560%。     

聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及其对金属离子的吸附性能

以羧基化聚丙烯腈(CPAN)为原料,通过复合改性和接枝改性的方式,制备β-环糊精(β-CD)/CPAN-g-聚乙烯亚胺(PEI)复合纳米纤维膜,为体系引入亲水的β-CD和吸附性能优异的PEI。通过红外光谱仪、X射线衍射仪、万能材料试验机、场发射扫描电镜等仪器对复合纳米纤维膜进行结构及性能表征,使用等离子体发射光谱仪、X射线光电子能谱仪探究复合纳米纤维膜对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附性能及吸附机理。结果表明：改性得到的β-CD/CPAN-g-PEI复合纳米纤维膜具有优异的吸附性能,同时保留了纤维膜原有的力学性能,其对Cd²⁺和Pb²⁺的最大吸附量分别为176.67 mg/g和240.83 mg/g,吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,且循环使用5次后仍保持80%以上的吸附性能。     

浅谈几种生物医用高分子材料的应用

生物医用材料的种类越来越多,而生物高分子材料在医学上已经得到广泛引用的,高分子材料一般不管是在生物相容性还是机械性能上都有很大的优势,本文主要介绍几种医用高分子材料的特性应用。     

静电纺丝中用滚筒辅助动态水接收装置制备定向聚丙烯腈纳米纤维

采用滚筒辅助动态水接收装置,用静电纺丝法制备定向聚丙烯腈纳米纤维。研究了滚筒转速等因素对纳米纤维定向性的影响,电子显微镜分析结果表明,在滚筒达到一定的转速后,可以得到定向性极佳的聚丙烯腈纳米纤维。     

碳纤维凝固过程的径向扩散模型与仿真分析

在以聚丙烯腈二甲基亚砜溶液为纺丝液、二甲基亚砜水溶液为凝固液的纺丝体系中,研究碳纤维纺丝的凝固过程,提出求解径向的扩散数学模型,得到各径向的浓度分布及浓度随时间变化的曲线,通过改变模型参数考察纺丝条件对凝固过程的影响。仿真结果表明,增加纺丝液中的固含量,延长凝固时间,使用较粗纺丝条会延长凝固时间,有利于获得结构均匀、致密的纤维。提出的数学模型求解方法通用性好,可用于求解其他纤维纺丝过程的数学模型。     

光照射下丙烯腈活性自由基聚合的研究

以丙烯腈作为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,六次亚甲基四胺为配体,二水氯化铜为催化剂,维生素C为还原剂,在光的照射下,于溶剂N,N-二甲基甲酰胺中采用自由基聚合的原理制得聚丙烯腈,并探究改变单一反应物的用量时对该聚合反应的影响,最后得出最佳的聚合条件为:在室温20℃下反应时,最佳单体用量为0.2mol,引发剂偶氮二异丁腈、催化剂二水氯化铜、配体六次亚甲基四胺、还原剂维生素C分别为单体摩尔总量的1%、0.75%、1%、4%,最佳反应时间为11 h.     

环化聚丙烯腈/TiO_2纳米复合材料的制备及可见光催化活性

以钛酸四丁酯为钛源,在溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶过程中加入聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液,制备含有聚丙烯腈的TiO2凝胶,再经热处理得到环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,UV-vis,DRS,PL等方法对环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料进行分析表征。以甲基橙为模型污染物,考察了该类纳米复合材料的可见光催化活性。结果表明,环化聚丙烯腈/TiO2纳米复合材料具有良好的可见光催化活性和稳定性;当聚丙烯腈与TiO2质量比为1︰300、热处理时间为1h、热处理温度为270℃时,该纳米复合材料表现出最佳的可见光催化活性。     

一步活化法制备过程中H2O蒸气对聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)结构性能的影响

以Courtaulds纤维为原料,采用连续化碳纤维生产线制备出稳定的预氧纤维,通过连续化活化炉进行预碳化和水蒸气物理一步活化,制备出具有高吸附性能和高拉伸强度的聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN-ACFs）丝束。借助比表面积（BET）、广角X射线衍射（WAXD）、力学性能和碘吸附等表征测试手段研究了水蒸气量对PAN-ACFs孔结构及力学性能的影响。结果表明：在适当的活化时间、活化温度下,逐步增加水蒸气的流量,活性碳纤维的吸附能力先快速增大,而后稳定,最后再缓慢地增加;纤维的拉伸强度呈现出先增大后减小的变化趋势;当水蒸气流量为1g/min,起始的温度为650℃,高温区为850℃,活化时间为20min时,所制备的PAN-ACFs具有相对较高的吸附性能、力学性能和碳化收率。     

聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的应变率敏感性及缺口敏感性实验研究

对聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料的应变率敏感性及在应变率跨越10~(-4)-10~(-1)量级范围内的缺口敏感性进行了实验研究,实验结果表明,ABS对应变率具有一定的敏感性;而在本文的应变率量级范围内ABS对缺口是不敏感的。