Dongxin HE
,
Chengguo WANG
,
Yujun BAI
,
Bo ZHU
材料科学技术（英文）
To find out the high-quality polyacrylonitrile (PAN) fibers, some differences are sought by comparing domestic PAN fibers with the foreign ones. X-ray diffractometer (XRD), transmission electron microscope (TEM), Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometer, elemental analyzer, tensile-testing machine and high-temperature differential scanning calorimeter (DSC) are used to characterize the individual microstructure, chemical structure, elemental content, mechanical properties and thermal properties. It is found that high-quality PAN fibers have high density, lower titre, higher or adequate tensile strength, and they also have better conglomeration structure, smaller crystal dimension with dispersive distribution, less microvoids and flaws.
关键词:
Polyacrylonitrile (PAN) fiber
,
聚丙烯腈纤维
,
碳纤维
胡雪敏
,
肖长发
,
封严
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.10.010
利用聚丙烯腈纤维和胶原蛋白为基本原料,采用水解-焙烘法制备具有高吸湿性和耐久性良好的胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维.借助FT-IR、TG、XRD、DMA、SEM等分析和讨论了改性纤维的结构和性能.结果表明,与改性前相比,改性纤维的表面光滑,表层附有大量胶原蛋白成分,回潮率由2.0％提高到了6.1％,热分解温度由318℃下降到296℃,力学性能有所下降,改性纤维耐久性较好.
关键词:
胶原蛋白
,
聚丙烯腈纤维
,
热性能
,
力学性能
,
吸湿性
王启芬
,
王成国
,
于美杰
,
马婕
,
赵亚奇
,
胡秀颖
,
朱波
,
王延相
功能材料
用傅里叶红外光谱(FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、扫描电镜(SEM)等方法测定并分析超声蚀刻对聚丙烯腈(PAN)纤维的化学结构、结晶、形态结构和机械性能的影响,为利用超声蚀刻方法制备电镜样品、研究PAN纤维结构奠定实验基础.实验结果表明:超声蚀刻处理对PAN纤维化学结构没有影响;溶解的PAN分子量随着超声时间延长而降低,未溶解的PAN分子量基本没有变化;这种处理会使纤维的结晶度和晶粒尺寸均小幅下降;经过超声蚀刻后纤维表面出现大量的原纤结构,能够实现原纤分离;这种处理对纤维的线密度影响不大,而纤维强度、断裂伸长率和初始模量均有所下降.
关键词:
超声蚀刻
,
聚丙烯腈纤维
,
原纤
,
组织结构
,
性能
陶庭先
,
辛后群
,
张宇东
,
陈培根
,
王二兰
,
吴之传
功能材料
通过对纳米铜/聚丙烯腈纤维进行抗菌性能研究,结果表明,纳米铜/聚丙烯腈纤维对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色链球菌等微生物有明显的抗菌效果,抗菌15h,抗菌率均达90%以上;纳米铜/聚丙烯腈纤维对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌效率高于非纳米铜/聚丙烯腈纤维对其的抗菌效率.力学性能测试表明:纳米铜/聚丙烯腈纤维的断裂强力、初始模量、应力均优越于非纳米级铜/聚丙烯腈纤维.
关键词:
纳米铜
,
聚丙烯腈纤维
,
抗菌性能
,
力学性能
昌志龙
,
石鑫
,
肖士洁
,
冯闻
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
在惰性气氛中制备了不同环化程度的聚丙烯腈（PAN）热稳定化纤维,并将其在含氧气氛中进一步氧化处理,通过差示扫描量热仪（DSC）、傅立叶变换红外（FT-IR）和元素分析（EA）等方法研究了PAN纤维热稳定化过程中环化反应对氧化反应的影响。结果表明,与环化反应相比,氧化反应可在更低的温度下进行;对于环化程度越高的PAN热稳定化纤维,在含氧气氛中经相同条件热处理后氧含量越高,即氧化反应程度越高,故环化反应对氧化反应具有促进作用。
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
热稳定化
,
环化反应
,
氧化反应
,
动力学
李常清
,
袁姗
,
罗荣
,
郭雅明
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
将聚酰亚胺(PI)加入丙烯腈-衣康酸-二甲基亚砜体系进行聚丙烯腈(PAN)溶液聚合,湿法纺丝制备了PAN/PI复合纤维.利用流变仪、红外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热仪等研究了PAN/PI溶液的性质和复合纤维的结构特点.研究发现,加入PI后,聚合物溶液的稳态黏度降低,弹性和粘性模量在低剪切速率区降低;PI作为成核剂,引起初生纤维结晶度增大、晶粒尺寸减小;PI与PAN的溶解性差异导致凝固加快,初生纤维形成皮芯结构;引起原丝体密度减小.PAN/PI纤维在N2下放热量较少,在空气中由于结构疏松放热量较大.
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
聚酰亚胺
,
原液改性
,
晶态结构
高希银
,
张兴祥
,
韩娜
,
王学晨
,
王宁
高分子材料科学与工程
采用水相沉淀法制备了含0%～25%(质量分数,下同)相变材料微胶囊(MicroPCMs)的丙烯腈/丙烯酸甲酯(AN/MA,投料比85/15)共聚物,将聚合产物熔融挤出,制备了系列丙烯腈基初生纤维.采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(DTG)和扫描电镜(SEM)等方法对初生纤维的结构与性能进行了分析.结果表明,随着MicroPCMs含量的增加,力学性能有所下降.当MicroPCMs含量为25%时,纤维的结晶焓可达25 J/g.综合分析热力学和力学性能,MicroPCMs含量为20%时,纤维的力学性能可达到服用要求,同时调温性能良好.
关键词:
熔纺
,
储热调温
,
聚丙烯腈纤维
,
相变材料微胶囊
胡秀颖
,
王成国
,
于美杰
,
王雯
,
卢文博
,
井敏
,
朱波
,
王延相
,
王启芬
功能材料
预氧化各温区纤维经超声蚀刻处理后,利用扫描电镜（SEM）观察其皮层和芯部的形貌差异,并借助Raman光谱证实了预氧化纤维皮层和芯部的化学结构差异。结果表明预氧化初期195～225℃预氧化纤维整体预氧化程度低,纤维皮层和芯部的结构几乎没有差异;预氧化中后期235～265℃预氧化纤维芯部的稳定化程度较皮层低,芯部被蚀刻溶解,皮、芯形貌差异明显;经275℃预氧化后,纤维芯部稳定化程度提高,无论皮层还是芯部都呈现不溶性;最终的预氧化纤维出现了宽化的石墨特征Raman散射峰,但皮层的衍射峰较芯部更为宽化,反映出皮、芯化学结构的差异。
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
预氧化
,
超声蚀刻
,
皮芯结构
,
化学结构
许志献
,
李志敏
,
徐樑华
,
金日光
高分子材料科学与工程
通过比较聚丙烯腈(PAN)纤维在空气条件下的热重分析(TG)及不同含氧量气氛中的差示扫描量热分析(DSC)结果,发现氧对PAN纤维有增重及对预氧化环化有促进作用.氧化增重是气氛中的氧对PAN分子链氧化的结果,氧化对PAN分子链螺旋结构的解旋有利于PAN预氧化环化.借助于纤维电子强力仪、显微镜等技术,测定了样品PAN的初始模量、断裂强度及断裂模量.统计结果表明,氧通过参加PAN分子链上的反应,促使PAN分子链的螺旋结构解旋,形成了非螺旋结构,有利于分子内的环化反应,提高了预氧化环化的速度及质量.
关键词:
氧气氛
,
聚丙烯腈纤维
,
预氧化环化
,
促进机理
李常清
,
蓝雁
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
借助于X射线衍射仪、声速取向度测量仪、扫描电镜、小角X光散射仪等研究了凝胶化聚丙烯腈(PAN)纤维的聚集态结构和形态结构特点.结果表明,与常规高温凝固和低温凝固成型方式得到的PAN纤维相比,凝胶化凝固形成的初生纤维和原丝晶粒尺寸小,在牵伸相同的情况下,凝胶化凝固原丝取向结构最高,表明其结构对张力的响应性较好;凝胶化凝固的PAN初生纤雏截面结构致密、内外均匀,表面沟槽深且均匀规则,凝胶化凝固的原丝微孔相对体积含量最小.
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
凝胶化
,
聚集态结构
,
形态结构
