牵伸对湿纺聚丙烯腈纤维性能的影响

研究了牵伸对湿纺聚丙烯腈(PAN)纤维性能的影响,发现初期形成的PAN纤维的应力-应变曲线是典型的非晶高聚物应力-应变曲线,随着牵伸的进行,纤维应力-应变曲线的屈服点逐渐消失;牵伸对湿纺PAN纤维的性能具有主要影响,随着牵伸倍数的提高,纤维的线密度、断裂伸长率下降,强度增加.     

凝固条件对干湿纺聚丙烯腈纤维微结构和性能的影响

采用干湿法纺丝工艺制备PAN纤维,考察了凝固条件对纤维微结构和性能的影响.结果表明,降低凝固浴温度、采用梯级凝固工艺.可以减缓双扩散过程;采用凝固能力较弱的乙醇作为非溶剂,可以减缓凝固成形过程.这2种改变均有利于获得皮芯差异小、性能优异的PAN纤维.     

电纺制备聚丙烯腈/氮化硼杂化复合纤维及其结构、性能研究

针对聚合物材料导热性差的问题,为了改善聚合物填充复合材料的导热和吸附等性能,以聚丙烯腈和氮化硼为原料,利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/氮化硼(PAN/BN)有机无机杂化复合纤维。采用扫描电镜、热分析、红外光谱、X射线衍射仪、激光导热仪和比表面积及孔隙度分析仪对复合纤维进行了结构和性能表征。实验通过改变聚丙烯腈和氮化硼在纺丝溶液中的质量比,研究了纤维中不同氮化硼含量对复合纤维形态、结构和性能的影响。结果表明,通过静电纺丝能够把氮化硼包覆并均匀分散在聚丙烯腈聚合物中,可有效改善聚合物的导热和吸附性能。随着纤维中氮化硼含量的增加,材料的热导率增加,当BN质量分数为54.5%时,纺制得到的PAN/BN杂化复合纤维的热导率最高达到3.977 W/(m·K),比热导率为0.048 W/(m·K)的纯PAN纤维高82.8倍左右。     

电纺聚丙烯腈纤维毡的制备与性能表征

以聚丙烯腈为原料,N,N-二甲基甲酰胺为有机溶剂,用静电纺丝方法纺制聚丙烯腈纤维毡,并测试了纤维毡的平均孔径和直径,研究了纺丝液浓度、施加电压、接收距离对孔径和纤维直径的影响,实验表明:施加电压、接收距离对平均孔径影响较大,纺丝液浓度对其的影响次之;纺丝液浓度是影响纤维直径的一个重要参数。正交试验得出的最佳工艺:纺丝液浓度12%(wt,质量分数)、施加电压15kV、接收距离165mm;此工艺下纺制的纤维毡中,孔径和纤维直径小且集中,纤维毡均匀度好。     

聚丙烯腈原丝聚集态结构的长周期特征

采用小角X射线散射方法,通过模型计算将散射信号中聚丙烯腈(PAN)原丝长周期结构与微孔结构信息有效分离,建立了用小角X射线散射(SAXS)研究PAN纤维聚集态结构长周期特征结构的方法。通过对原丝湿法成型过程中的长周期特征结构演变的研究发现,PAN制备过程中凝固阶段纤维形成两相准晶体系,晶区和非晶区交替排列形成长周期结构,通过相关函数分析获得了PAN中准晶区、非晶区以及两相过渡层的统计尺寸信息,并结合广角X射线衍射数据讨论了凝固相分离过程和牵伸外场因素对长周期结构的影响。     

聚丙烯腈电纺纤维材料的研究进展

本文综述了静电纺丝法制备聚丙烯腈纤维材料的研究进展,包括聚丙烯腈纳米纤维的制备条件、金属氧化物涂覆聚丙烯腈纳米纤维、聚丙烯腈纳米纤维的碳化、聚丙烯腈/Ag纳米粒子以及聚丙烯腈/碳纳米管复合静电纺丝,对系列丙烯腈共聚物的静电纺丝研究也进行了总结.     

热处理对电纺聚己内酯超细纤维形态和性能的影响

通过静电纺丝法制备出聚己内酯(PCL)超细纤维膜,并采用热处理方法使纤维间粘接。用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪对热处理前后聚己内酯超细纤维进行表征,并进行了拉伸测试。结果表明,在55℃对电纺聚己内酯超细纤维热处理30min、60min后,纤维间有明显的粘接,热处理没有改变电纺聚己内酯超细纤维的分子结构和晶型,热处理后纤维的结晶度提高,纤维膜的力学性能有明显改善。     

聚乙二醇改性聚合纺丝液对湿纺聚丙烯腈初生纤维截面形貌和晶态结构的影响

采用聚乙二醇-600(PEG-600)改性丙烯腈-衣康酸二元共聚的聚丙烯腈(PAN)纺丝液,并通过湿纺制备出初生纤维。通过接触角测试、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)研究了PEG-600用量对PAN树脂亲水性、初生纤维横截面形貌、晶态结构的影响。结果表明,PEG-600用量为0.1%时,与未加PEG-600的样品相比,PAN树脂的亲水性降低,初生纤维的横截面仍为非圆形,皮芯结构增强,结晶度降低,晶粒尺寸变大;PEG-600用量为0.3%～0.5%时,与未添加PEG-600的样品相比,PAN树脂的亲水性较未加PEG-600的样品的亲水性增加,初生纤维的横截面为圆形,皮芯结构减弱,结晶度降低但比PEG-600用量为0.1%样品的高,晶粒尺寸与PEG-600用量为0.1%样品的相同。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

丙烯酸对聚丙烯腈原丝结构和热性能的影响

控制单体配比,采用丙烯腈（ＡＮ）与丙烯酸（ＡＡ）自由基熔液共聚,以偶氮二异丁腈为引发剂在溶剂二甲基亚砜中合成了聚丙烯腈原丝纺丝溶液,并纺制了碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝。通过ＩＲ、ＤＳＣ、ＤＴＧ等手段,讨论了共聚单体ＡＡ对共聚物反应及聚丙烯腈原丝结构和热性能的影响。共聚单体ＡＡ能在较低温度时引发聚丙烯腈原丝的氧化、环化放热反应,且能减缓放热效应。Ｐ（ＡＮ－ｃｏ－ＡＡ）共聚物中共聚单体ＡＡ的摩尔分数控制     

氨化方式对聚丙烯腈原丝结构和性能的影响

氨化的聚丙烯腈溶液(PAN)是获得均质致密结构、优良理化性能原丝的必要手段。通过丙烯腈(AN)聚合体系加入氨水和聚合结束后在聚合原液中通入氨气,得到不同氨化程度的PAN原液,经干喷湿纺纺丝制成PAN初生纤维和原丝,研究两种氨化方式对PAN纤维截面、初生纤维膨润度和原丝体密度、原丝强度和模量的影响。结果表明,氨化原液容易获得圆形截面的PAN纤维,且聚合体系氨化的原液在氨化度达到16%时,即可获得圆度为0.91的圆形截面,而聚合原液氨化其氨化度需达到28%,才可获得相同圆度(0.91)的截面。氨化后PAN纤维更致密,表现为初生纤维膨润度更低、原丝体密度更高;氨化度小于28%时,聚合体系氨化的原液比聚合原液氨化的原液得到的PAN初生纤维膨润度低、原丝体密度高。氨化度在20%~24%适宜范围,氨化后原丝强度和模量均值较高,且原丝强度和模量CV值明显减少。PAN纤维如需达到相同膨润度、体密度以及强度和模量CV值,聚合体系氨化原液所需的氨化度更低。     

聚丙烯腈纤维对汽车摩擦材料性能的影响

在一种成熟低金属配方基础上,采用热压法制备聚丙烯腈纤维增强摩擦材料,研究聚丙烯腈纤维含量对摩擦材料物理性能、力学性能、摩擦磨损性能及制动噪音的影响。结果表明:随聚丙烯腈纤维含量增加,摩擦材料的密度逐渐降低,而气孔率、压缩变形量和内剪切强度先升高然后降低;添加聚丙烯腈纤维对名义摩擦因数的影响较小,但会降低材料的抗高温衰退性能,并且随着其含量的增多,摩擦因数的衰退幅度增大;添加聚丙烯腈纤维会提高材料的磨损率,并随其含量的增加呈现先降低后略有增加的趋势;添加适量的聚丙烯腈纤维有利于抑制噪音的产生,在质量分数为3%~5%左右时,噪音表现最佳。     

棕榈基多孔碳对电纺PET纤维膜过滤性能的影响

通过静电纺丝法制得PET/棕榈基多孔碳(PET/PACF)杂化纤维膜,并用稀碱液对其进行表面刻蚀。研究了PACF含量对孔隙率、比表面积和过滤性能的影响。结果表明,随着PACF含量的增加,其孔隙率逐渐减小;当PACF质量含量为2%时,其比表面积从11.9m~2/g提高至57.56m~2/g,且内部存在微介孔结构;对甲基橙和气溶胶的过滤性能测试结果表明,纤维膜对气溶胶的过滤效率达99.99%,刻蚀处理利于对气溶胶和甲基橙溶液的过滤,体现了其微介孔的吸附作用。     

煅烧温度对电纺ZnO纳米纤维形貌及结构的影响

对不同温度煅烧下得到的电纺ZnO纳米纤维的形貌及结构进行了分析。以醋酸锌和聚乙烯醇(PVA)制备前驱体,采用电纺丝技术制备复合纤维,然后以400,500,600和800℃高温煅烧2 h得到氧化锌纳米纤维。采用热重分析(TGA)、元素分析(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱分析(Raman)、透射电镜(TEM)等方法对得到的纤维的形貌、结构进行测试分析。未处理以及以400,600和800℃煅烧后纤维的直径分别为207,135,158和200 nm,呈先减小后增大的趋势。400,500和600℃煅烧后得到的ZnO晶粒尺寸分别为24.25,33.52和35.37 nm,随着温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。对比不同温度煅烧后得到的氧化锌纳米纤维,确定最佳煅烧温度为600℃。     

电纺制备聚丙烯腈/聚偏氟乙烯复合纤维膜及其空气过滤性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为芯层,聚丙烯腈(PAN)为皮层,通过同轴法静电纺丝技术制备PAN/PVDF纳米复合纤维膜。通过向纤维膜的皮层中加入纳米硅粉、气相白炭黑、硅溶胶三种不同的纳米粒子和改变皮芯层溶液挤出速度对PAN/PVDF纳米纤维膜进行结构优化。同时,采用BET、SEM、水接触角、纤维强度仪等对纤维膜的孔结构参数、表面形貌、亲水性、力学性能等进行研究。结果表明:在皮层中加入硅溶胶后的溶液导电能力达到32.90 μL/cm,PAN/PVDF纤维膜力学性能最好,纵向断裂强度达到13.02 MPa。含有硅溶胶的口罩布的品质因子达到0.0236,远大于纯聚丙烯(PP)无纺布的品质因子(0.0127),过滤性显著提高。      

共混聚丙烯腈纤维结构和性能的研究:Ⅰ:共混聚丙烯腈纤维的结构

用X-射线、电子显微镜、密度法、压汞法、和气体吸收法测定了共混丙烯腈纤维的结构。研究结果表明,在聚丙烯腈中加入少量添加高聚物后,共混纤维的形态结构发生很大变化,共混纤维内部产生大量的微孔。其空隙体积大于普通的丙烯腈纤维。这种微孔结构是共混纤维具有高吸水性的内因。     

干法纺聚酰亚胺纤维氧化处理及其对结构性能的影响

以H2O2为湿化学处理液,利用扫描电镜、热重分析仪、纤维检测系统、单纤维电子强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪分别研究了H2O2氧化对干法纺聚酰亚胺纤维浸润性能、微观形貌、热失重性能、直径及力学性能、化学结构、表面元素含量和微观聚集态结构的影响。结果表明,H2O2氧化后,纤维表面凹凸不平,比表面积及粗糙度增加,局部发生刻蚀,引入了活性基团,表面能提高,O/C比值增加,浸润性能得到改善,且随着H2O2浓度或温度提高、处理时间延长,浸润性能改善趋势加快,热失重性能保持较好,直径及力学性能略微下降。表面氧化使纤维化学结构变化不大,微观聚集态结构发生改变,非结晶区比例上升,采用适当的H2O2处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。     

湿法纺聚丙烯腈纤维的截面形貌与皮芯结构的研究

利用电子探针、扫描电镜研究了聚丙烯腈在湿法纺丝工艺中的横截面形貌与皮芯结构.结果表明凝固浴温度会影响初生纤维的横截面形貌与芯部结构.在较高的凝固浴浓度下,较高的凝固浴温度可使双扩散速率增加,扩散比较充分,纤维横截面形状趋于圆形,芯部空洞减少,密度提高,其原丝具有较优的物理机械性能.原丝扫描电镜分析证实,原丝为皮芯多层结构组织.     

PAN-VAc电纺复合纤维膜性能研究

采用水相沉淀聚合法制备了不同摩尔配比的丙烯腈(AN)-醋酸乙烯酯(VAc)共聚物,通过静电纺丝制备了不同聚合物电纺液浓度及不同共聚配比的聚丙烯腈-醋酸乙烯酯复合纤维膜,利用偏光显微镜、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)和力学性能测试等手段对电纺纤维进行表征。结果表明,随电纺液浓度升高,电纺纤维直径变粗;随着醋酸乙烯酯含量的增加,PAN-VAc复合纤维热稳定性增加,其拉伸强度和拉伸模量增加。经冷压处理后,AN/VAc摩尔比为85/15的电纺膜的拉伸强度增加幅度达52.93%,而拉伸模量增加幅度达40.89%。