丙烯腈/溴乙烯共聚纤维稳定化过程的特点

本文采用红外光谱分析、X 射线衍射分析、差示扫描量热分析、热机械分析、热重分析等实验手段,研究了丙烯腈(AN)/溴乙烯(VBr)共聚纤维在加热过程中环结构的形成、环化反应的特点、环化活化能的大小及 VBr 含量对环化的影响。结果表明共聚组分 VBr 对环化时氰基的聚合(oligome-rization)有着强烈的引发作用,使环化活化能下降,以致在比较低的温度下就能进行环化反应。在DSC 图谱上,于环化放热主峰前呈现一个很宽的峰肩部分,放热范围变宽。放热过程趋于缓和。因此 AN/VBr 共聚纤维非常适合于作为碳纤维原丝。此外共聚组分 VBr 的含量对纤维的放热特性、环化度和环化序列长度都有显著影响。研究表明 VBr 含量在6%左右较为合适。含量过高,稳定化处理时纤维的环化度和环化序列长度反而有所下降。     

铜盐在聚丙烯腈(PAN)纤维热稳定化过程中的作用

本文采用动态力学粘弹法(DDV)、红外光谱法(IR)、差示扫描量热法(DSC)、X 光电子能谱分析(XPS)等实验方法研究了铜盐对聚丙烯腈(PAN)纤维热稳定化过程的作用。研究结果表明,经铜盐处理后的 PAN 纤维,其玻璃化温度(Tg)升高了45.6℃,在热稳定化过程中模量损失小,同时,模量回升的温度,即开始环化的温度明显降低。IR 分析显示,经铜盐处理的 PAN 纤维热稳定化时,脱氢和形成芳化结构的速度加快,从而证实了铜盐对 PAN 纤维的环化和氧化有催化作用。     

丙烯酸甲酯在聚丙烯腈原丝热稳定化中的作用

研究了丙烯酸甲酯在丙烯腈共聚纤维热稳定化过程中的作用。实验结果表明,丙烯酸甲酯作为丙烯腈的共聚组分,主要起着延缓氰基环化反应的作用。同时,丙烯酸甲酯的存在对提高聚丙烯腈预氧丝的皮层含量是有益的。     

共聚组分对聚丙烯腈(PAN)纤维预氧化程度的影响及其与碳纤维结构和性能的关联

利用自制碳纤维连续化试验线对两类聚丙烯腈（PAN）原丝进行了不同条件的梯度升温预氧化处理,并最终得到碳纤维。采用差示扫描量热分析（DSC）、红外光谱（FT-IR）、广角X射线衍射（WAXD）等表征手段分析了共聚组分对PAN分子链规整度的影响以及分子链规整度对预氧化、炭化过程中纤维结构转变的影响。结果表明,相对于三元共聚PAN纤维,二元共聚PAN纤维由于分子链规整度的提高,与环化反应有关的放热反应相对滞后发生;在相同的预氧化条件下,二元共聚PAN纤维能得到环化度较高的预氧化纤维,所得碳纤维的类石墨晶粒尺寸Lc也较大。结合碳纤维的拉伸强度和拉伸模量数据发现,二元共聚纤维适宜预氧化的温度要高于三元共聚纤维适宜预氧化的温度。     

高纯度PAN基碳纤维及其原丝的研制

对用几种方法制取的高纯度PAN原丝进行了分析对比,选取了以无碱金属引发体系的HNO_3溶液聚合工艺制得原液并纺制了碱金属及碱土金属总含量小于100ppm的高纯级PAN原丝。将其与其余三种一般纯度的PAN纤维以同样氧化、碳化工艺制得了碳纤维,并以密度、质量比电阻、X—光衍射、扫描电子显微镜、热分析及原子吸收光谱等方法研究了高纯碳丝及原丝的特点。     

碳纤维在聚乙烯复合材料中的作用

作者将沥青基碳纤维作为增强纤维以不同比例(0～25％)加入到聚乙烯树脂中制成复合材料,并研究了这些复合材料的力学性能、电学性能及耐热性的变化规律。结果表明:碳纤维有显著的增强作用。随碳纤维比例的增大,该复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及热变形温度均呈上升态势;而缺口冲击强度及击穿电压呈下降态势。碳纤维增强的结果将使该复合材料比聚乙烯有更宽的使用范围。     

聚丙烯腈螯合纳米纤维的制备及其吸附性能研究

用羟胺试剂与聚丙烯腈纳米纤维通过化学反应将部分氰基转化为偕胺肟基团,制备一种改性的聚丙烯腈纳米纤维,并研究了该纤维对金属Pb2+的吸附性能.结果表明:改性的聚丙烯腈纳米纤维对Pb2+具有较好的吸附性能.     

功能化聚丙烯腈纤维抗霉菌性能研究

采用化学方法对聚丙烯腈纤维进行改性,再通过离子交换将不同烷基链的季鏻盐离子引入到聚丙烯腈纤维结构中,使其功能化,获得5种新型的季鏻盐改性抗霉菌纤维.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等手段,对季鏻盐改性前后的纤维结构、形貌进行系统的表征.结果表明:季鏻官能团成功地引入到纤维的大分子链中,改性后纤维表面沟壑数增加,但均匀分布于纤维表面,纤维的整体结构并没有破坏,不影响其机械性能,在230℃以下,季鏻盐改性纤维具有良好的热稳定性,72 h内季鏻盐离子从纤维中的溢出非常少.测试了季鏻盐改性纤维对黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(Aspergillus lavus)、黄青霉(Penicillium chrysogenum)、橘绿木霉(Trichoderma citrinoviride)和里氏木霉(Trichoderma reesei)的混合霉菌的防霉性能.所有季鏻盐改性纤维均不适合霉菌生长,防霉效果与烷基链长度成正比,属于0级防霉材料.     

碳纤维增强TLCP复合材料的结构与性能

用不同类型的碳纤维(CF)增强热致性液晶聚合物(TLCP)制备了高性能复合材料;探讨了纤维含量、纤维类型对复合材料力学性能和微观结构的影响.实验结果表明,CF(连续纤维)/TLCP复合材料的拉伸强度最大可达385 MPa,比纯液晶材料提高60%;弯曲强度最大为242 MPa,冲击强度达到29 912 J@m-2,布氏硬度为20,热变形温度高达203℃.CF/TLCP复合材料的力学性能受纤维类型的影响,连续碳纤维布增强的复合材料各项力学性能指标高于短切碳纤维增强复合材料.扫描电镜结果证实了液晶聚合物在加工过程中沿纤维方向发生自取向,形成了微纤结构,具有自增强作用.     

PAN纤维部分水解法制备离子交换纤维

应用红外光谱仪、元素分析仪、比表面分析仪等对基体聚丙烯腈(PAN)纤维及其部分水解PAN-COOH型离子交换纤维进行了表征,讨论了影响基体PAN纤维强度的主要因素和碱性条件下的水解反应.获得了干态水解PAN纤维的性能指标:强度8.3 cN/dtex,交换容量0.26 mmol/g,BET比表面积为0.58 m2/g的PAN-COOH型离子交换纤维,并较为详细地讨论了该纤维氰基转化成羧基的比率,羧基在纤维表面的排列及最大水解量.     

A STUDY OF THE IMPOVEMENT OF TENACITY OF POLYACRYLONITRILE PREOXIDED FIBRE BY USING CUPROUS SALT

Polyacrylonitrile preoxided fibre PANOF is an intermediate in carbon fibre preparation. Thequality of PANOF is closely related to the property and structure of carbon fibre. In this paper, thermal mechanical analysis(TMA), thermogravimetric analysis(TGA), swell-ing differential scanning calorimetry(SDSC)and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)wereused to study the increase in tenacity of PANOF from the precursor treated with cuprous salt It has been discovered that the cuprous salt reacts strongly with the uncyclized CN of PANOF,resulting in an increase in the tenacity of PANOF by 30%. The results shwo that the cause of thistenacity improvement is the formation of coordinated complex. Cu~+is the central ion, and PANOFthe ligand. It is due to the coordinate bond that the network structure is formed from uncyclizedCN of PANOF. Therefore the tenacity of PANOF is remarkably increased.     

常压阳离子染料易染共聚酯纤维微观结构与性能

采用红外光谱分析和X射线衍射法,表征常压阳离子染料易染共聚酯(ECDP)纤维的微观结构,并通过测试ECDP纤维和聚酯(PET)纤维的拉伸性能、吸湿性能和导电性能,探讨了微观结构对纤维性能的影响.结果表明:ECDP纤维中第三组分间苯二甲酸5磺酸钠的加入使结晶度减小,因此,断裂强度和初始模量比PET纤维小,而断裂伸长率有所增加,回潮率较大,体积比电阻较小.     

纤维增强MDF水泥的性能

研究了玻璃纤维和碳纤维作为MDF水泥增强材料的可行性及其增强效果，考察了二种纤维的长径比、体积掺量对MDF水泥材料的抗弯强度、断裂韧性、浸水体积膨胀率等性能的影响。研究结果表明，碳纤维和玻璃纤维作为MDF水泥的增强材料均能够显著提高MDF水泥的力学性能和耐水性、玻璃纤维的效果优于碳纤维。纤维增强MDF水泥的微观结构特征是纤维在复合材料中呈三维均匀分布，形成空间网络结构，这是纤维增强MDF水泥的主要原因。     

聚丙烯腈纤维（PAN）液相预氧化工艺研究

预氧化阶段是制备活性炭纤维的关键步骤,为了得到均质和力学性能优良的预氧化纤维,采用液相预氧化法制备了聚丙烯腈（PAN）预氧化纤维.研究了PAN原丝在不同时间和温度液相预氧化条件下力学性能的变化,并采用红外光谱、扫描电镜等对纤维的结构和性能进行了分析.结果表明：随着预氧化的时间和温度的增加,纤维的预氧化程度提高,强力降低...     

纤维增强MDF水泥的性能

研究了玻璃纤维和碳纤维作为MDF水泥增强材料的可行性及其增强效果,考察了二种纤维的长径比、体积掺量对MDF水泥材料的抗弯强度、断裂韧性、浸水体积膨胀率等性能的影响。研究结果表明,碳纤维和玻璃纤维作为MDF水泥的增强材料均能够显著提高MDF水泥的力学性能和耐水性,玻璃纤维的效果优于碳纤维。纤维增强MDF水泥的微观结构特征是纤维在复合材料中呈三维均匀分布,形成空间网络结构,这是纤维增强MDF水泥的主要原因。     

聚丙烯腈纤维（PAN）液相预氧化工艺研究

预氧化阶段是制备活性炭纤维的关键步骤,为了得到均质和力学性能优良的预氧化纤维,采用液相预氧化法制备了聚丙烯腈（PAN）预氧化纤维.研究了PAN原丝在不同时间和温度液相预氧化条件下力学性能的变化,并采用红外光谱、扫描电镜等对纤维的结构和性能进行了分析.结果表明：随着预氧化的时间和温度的增加,纤维的预氧化程度提高,强力降低;预氧化纤维表面光滑,结构均匀,截面无皮芯结构.     

Preparation of Carboxymethyl Cellulose Fibers

Carboxymethyl cellulose(CMC) fibers were produced by extruding the CMC solution into the metal salt coagulation bath and collected with a winding machine.It was found that copper chloride,ferric chloride,cerium chloride,lanthanum chloride and aluminum nitrate solution could be used as coagulation bath to prepare CMC fibers,whereas the metal salt solutions,such as nickel chloride,zinc chloride,calcium chloride and magnesium chloride,could not.The fiber formation is due to the coordination between the carboxylates of CMC and metal ion.Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) was applied to studying the coordination mode of CMC and metal ion.The metal salt concentration,pH value and temperature of the coagulation bath affect the tenacity and elongation of the fiber.CMC fibers show good water uptake ability and can adsorb water more than 200% of its own weight.The mechanical behaviors of CMC fiber show dependence on environment humidity.     

化纤复丝强度与纤维根数的关系

以单纤维强度服从Weibull分布、纤维束强度服从正态分布条件下纤维束强度与纤维根数间的关系为理论基础，测定分析了实际PET，PA6DTY复丝的平均强度与纤维根数间的关系，得出：复丝内纤维根数增加，复丝的平均强度下降；但当纤维根数增加到一定程度时，由于纤维间的相互作用增大，复丝强度又有所提高．除了强度分布因素外，实际复丝的强度与纤维根数的关系还受到复丝纱线结构、复丝内纤维间相互作用等因素的影响．     

X射线衍射法研究聚丙烯腈原丝的晶态结构

用X射线衍射法研究了成纤过程中聚丙烯腈原丝晶态结构的演变规律，给出了各阶段聚丙烯腈的晶态结构模型。结果表明，成纤过程中聚丙烯腈原丝的晶态结构由最初的两相准晶结构经致密化后演变成单相仲晶结构。初生纤维的两相结构中含有“准晶区”（有序区）和非晶区（无序区），“准晶区”中聚丙烯腈大分子以不规则螺旋棒的形式堆砌。致密化过程中非晶区向有序区转变并和原有的有序区相互渗透形成单相“仲晶区”，在这种单相结构中，PAN大分子以一种类Z字形不规则螺旋棒的形式存在，棒与棒之间相互重叠、交叉、缠绕交织，相邻棒间结合紧密。     

几种高性能芳纶纤维的耐光性评价

利用氙弧灯和碳弧灯分别照射3种高性能芳纶纤维（Kevlar 129,Zylon AS（PBO）和Kermel纤维）,分析它们力学性能的变化.Kevlar 129纤维耐光性最好,Kermel纤维耐光稳定性最差.实验发现,尽管Zylon AS（PBO）纤维初始强力最高,但其耐光性较差,在光照条件下下降剧烈.同时发现碳弧灯下纤维试样的损失比氙弧灯下辐照损失大.通过纤维表观和断裂端形貌观察可清楚看出,这3种高性能纤维都因光辐照损伤,且都有脆性断裂特征.