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高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备工艺研究
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作者 秦其峰 许丽莉 +2 位作者 陈涛君 李学清 潘颖颖 《合成纤维》 CAS 2024年第8期45-49,共5页
原丝的质量与碳纤维品质息息相关,高性能原丝才能制备出高性能碳纤维。采用均相溶液聚合工艺,通过丙烯腈单体与丙烯酸甲酯、衣康酸在二甲基亚砜溶剂中进行三元自由基共聚反应,确定了最佳的聚合工艺参数,合成了纺丝性能较好的纺丝溶液;... 原丝的质量与碳纤维品质息息相关,高性能原丝才能制备出高性能碳纤维。采用均相溶液聚合工艺,通过丙烯腈单体与丙烯酸甲酯、衣康酸在二甲基亚砜溶剂中进行三元自由基共聚反应,确定了最佳的聚合工艺参数,合成了纺丝性能较好的纺丝溶液;并对聚丙烯腈基碳纤维原丝的纺丝工艺进行了系统探讨。试验表明,湿法纺丝工艺下,采用一定凝固负牵伸比,适当的热水牵伸倍数,110~140℃梯级干燥致密化工艺,并对纤维进行较高牵伸倍数的蒸汽热牵伸,最终可制备出较高强度和模量的聚丙烯腈基碳纤维原丝。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维原丝 纺丝工艺 牵伸倍数 干燥致密化
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聚丙烯腈基碳纤维原丝氧元素含量检测影响因素分析
2
作者 谷丽 范宝琳 +2 位作者 孙倩倩 皮海艳 郝小云 《合成纤维》 CAS 2024年第6期54-55,共2页
聚丙烯腈基碳纤维原丝中氧元素含量较低,约为1%~2%,含水率约0.6%~1.2%,由于原丝具有易吸水特性,吸入的水分将增加氧元素含量、增加试样质量,影响最终氧元素含量的检测结果。考察了仪器基线、干燥、标准样品称样量对原丝氧元素含量测量... 聚丙烯腈基碳纤维原丝中氧元素含量较低,约为1%~2%,含水率约0.6%~1.2%,由于原丝具有易吸水特性,吸入的水分将增加氧元素含量、增加试样质量,影响最终氧元素含量的检测结果。考察了仪器基线、干燥、标准样品称样量对原丝氧元素含量测量结果的影响,结果表明:称样量不宜过高,且应分开质量梯度;为防止基线漂移,建立标线后应尽快进行试样检测;制样前试样应烘干,且需放在铝盒内以防止吸水增加试样质量而引起误差。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维原丝 氧元素含量 影响因素
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聚丙烯腈基碳纤维在水处理中的绿色吸附研究进展
3
作者 李秀利 韩雪 +2 位作者 赵红艳 曹丽华 王建功 《合成材料老化与应用》 CAS 2024年第5期81-83,共3页
随着水污染问题的日益严重和环境保护意识的提高,绿色、高效的水处理技术受到了广泛关注。聚丙烯腈碳纤维作为一种新型吸附材料,具备较高的比表面积和吸附性能,是一种绿色吸附的水处理材料。该文综述了聚丙烯腈基碳纤维的制备与性能、... 随着水污染问题的日益严重和环境保护意识的提高,绿色、高效的水处理技术受到了广泛关注。聚丙烯腈碳纤维作为一种新型吸附材料,具备较高的比表面积和吸附性能,是一种绿色吸附的水处理材料。该文综述了聚丙烯腈基碳纤维的制备与性能、吸附剂在水处理中的应用、聚丙烯腈基碳纤维的表面改性以及在水处理中的应用等方面的研究,旨在深入了解聚丙烯腈碳纤维在水处理中的绿色吸附研究现状和发展趋势,对提高水资源利用效率具有重要参考意义。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维 废水处处理 物理吸附
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聚丙烯腈基碳纤维原丝生产工艺探究
4
作者 耿叶花 张恺 《山西化工》 CAS 2023年第10期16-17,22,共3页
原丝质量对聚丙烯腈基碳纤维材料的性能和品质具有突出影响。在实际生产中通过丙烯腈、衣康酸、丙烯酸甲酯的加成、聚合作用制备纺丝液,再通过过滤、喷丝、凝固、上油等工艺制备原丝。研究过程中探究了聚合时间、反应温度、引发剂浓度... 原丝质量对聚丙烯腈基碳纤维材料的性能和品质具有突出影响。在实际生产中通过丙烯腈、衣康酸、丙烯酸甲酯的加成、聚合作用制备纺丝液,再通过过滤、喷丝、凝固、上油等工艺制备原丝。研究过程中探究了聚合时间、反应温度、引发剂浓度对纺丝液质量的影响,同时分析了纺丝设备、油剂使用方法、溶剂残余量对原丝质量的影响,并针对以上因素提出优化控制措施。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 纤维原丝 生产工艺
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聚丙烯腈基碳纤维增强结构用桉木单板层积材的研制 被引量:1
5
作者 徐煜炜 侯伦灯 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期59-65,共7页
用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合... 用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合板理论、界面结合理论研制聚丙烯腈(PAN)基碳纤维增强结构用单板层积材(SLVL),采用正交试验方法探究产品结构与工艺因素对复合板材各项理化性能的影响,以及分析碳纤维铺设率对力学性能的影响规律。结果表明:PAN基碳纤维增强复合材料效果显著,各理化性能均呈提高的趋势但增幅不一。热压压力对板材浸渍剥离性能和水平剪切强度影响显著,纳米SiO_(2)添加与碳纤维层数及铺设结构对性能有较大影响。各工艺因素对弹性模量和静曲强度的影响趋势及较优水平基本一致,但方差分析显示试验范围各因素变化产生的影响不显著。优化工艺参数为碳纤维层数2层、纳米SiO_(2)2.5%、热压时间1.25 min/mm、热压压力2.0 MPa。为提高材料利用效率并降低成本,碳纤维铺设率的提高有利于SLVL力学性能的提升,铺设率从30%增大到50%时,各项性能的提高幅度较大,继续增至70%时提高幅度有所下降,趋势表明选择适当的铺设率可以达到合理利用与成本控制的目的。 展开更多
关键词 桉木 聚丙烯腈纤维 结构用单板层积材 铺设率 理化性能
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高效液相色谱法测定聚丙烯腈基碳纤维原丝中的二甲基亚砜残留 被引量:10
6
作者 刘建军 王成国 +1 位作者 陈娟 尹玉勇 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期284-285,共2页
建立了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝中二甲基亚砜(DMSO)残留量的高效液相色谱(HPLC)检测方法。采用的色谱柱为Phenomenex C18柱(150mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-三氟乙酸-水(体积比为29∶1∶70)混合溶液,流速为1.0mL/min,进样量为10... 建立了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝中二甲基亚砜(DMSO)残留量的高效液相色谱(HPLC)检测方法。采用的色谱柱为Phenomenex C18柱(150mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-三氟乙酸-水(体积比为29∶1∶70)混合溶液,流速为1.0mL/min,进样量为10μL,检测波长为205nm,柱温为常温。研究结果表明,在DMSO的质量浓度为1.00-100.00mg/L范围内,峰面积与质量浓度的线性关系良好,相关系数r=0.998 9,最低检出限为0.3mg/L,平均回收率为98.4%,相对标准偏差(RSD)为2.6%。该方法简便、快速、准确。另外,利用建立的HPLC方法,对原丝中残留的DMSO在水中的溶出规律也进行了研究。 展开更多
关键词 高效液相色谱(HPLC) 二甲亚砜(DMSO) 聚丙烯腈纤维原丝(pan-based carbon FIBER precursor)
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衣康酸氨化对聚丙烯腈基碳纤维聚合和原丝性能的影响分析 被引量:4
7
作者 韩笑 王希杰 +3 位作者 王增加 王华 李崇俊 刘建军 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期142-147,共6页
为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸(IA)单体与丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和乙烯磺酸(AS)制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原... 为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸(IA)单体与丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和乙烯磺酸(AS)制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原丝结晶取向度,动态热机械法表征原丝的玻璃化转变温度和热收缩率,电子万能试验机表征原丝及碳纤维的力学性能。测试结果表明,IA经氨化后制备得到β-衣康酸铵,以β-衣康酸铵作为共聚单体制备的PAN纺丝液的数均相对分子质量达到64100,相对分子质量分布指数为2.96,比粘为1.86;纺丝后原丝断面明亮整齐,氨化度为25%的原丝在12倍牵伸下,单丝拉伸强度为6.8cN/dtex,弹性模量为113.0cN/dtex;该原丝的玻璃化转变温度较未氨化原丝提高了3.19℃;该原丝经炭化后的碳纤维(1K)的拉伸强度达到4572 MPa,弹性模量249GPa,钩结强力62.4N,纤维的力学性能和韧性得到提高。 展开更多
关键词 衣康酸 β-衣康酸铵 聚丙烯腈原丝 纤维
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高性能聚丙烯腈基碳纤维的原丝 被引量:8
8
作者 吴雪平 杨永岗 +1 位作者 郑经堂 贺福 《高科技纤维与应用》 CAS 2001年第6期6-10,共5页
聚丙烯腈(PAN)原丝质量已经成为制约我国碳纤维工业发展的重要因素之一.这已引起国内专家的高度重视,已到了非解决不可的地步.本文将从聚合和纺丝两方面,系统的阐述制取高性能碳纤维原丝的几个要素.
关键词 聚丙烯腈 原丝 PAN原丝 聚合 纺丝 高性能纤维
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干湿法高性能聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备 被引量:9
9
作者 陈方泉 陈惠芳 潘鼎 《化工新型材料》 CAS CSCD 2003年第11期11-15,共5页
本文介绍了高性能聚丙烯腈 (PAN)原丝的质量指标 ,讨论了影响原丝质量的因素。叙述了PAN聚合体及纺丝原液对原丝质量的影响 ,并论述了干湿法纺丝工艺的特点及对纤维物理机械性能的影响。同时 ,阐述了PAN原丝油剂及生产过程中原料的纯化... 本文介绍了高性能聚丙烯腈 (PAN)原丝的质量指标 ,讨论了影响原丝质量的因素。叙述了PAN聚合体及纺丝原液对原丝质量的影响 ,并论述了干湿法纺丝工艺的特点及对纤维物理机械性能的影响。同时 ,阐述了PAN原丝油剂及生产过程中原料的纯化及生产环境的净化对原丝质量的影响。 展开更多
关键词 干法 湿法 聚丙烯腈原丝 高性能纤维 纺丝 油剂 质量
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提高聚丙烯腈基碳纤维原丝质量的研究进展 被引量:12
10
作者 马向军 张裕卿 《合成纤维》 CAS 北大核心 2005年第11期28-32,共5页
概述了世界主要聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产厂家在各自生产工艺下的碳纤维原丝或碳纤维的质量状况。综述了提高PAN基碳纤维原丝质量的研究进展。重点讨论了我国以丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)、衣康酸(ITA)为单体,以硫氰酸钠(NaSCN)为溶剂... 概述了世界主要聚丙烯腈(PAN)基碳纤维生产厂家在各自生产工艺下的碳纤维原丝或碳纤维的质量状况。综述了提高PAN基碳纤维原丝质量的研究进展。重点讨论了我国以丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)、衣康酸(ITA)为单体,以硫氰酸钠(NaSCN)为溶剂,采用一步法均相溶液聚合制得聚丙烯腈原液,经纺丝制得碳纤维原丝过程中存在的问题。指出我国原丝质量不能真正过关的根本原因,提出了我国现阶段碳纤维的发展方向。 展开更多
关键词 PAN纤维 原丝 质量 发展
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二甲基亚砜法碳纤维用聚丙烯腈原丝的技术进展 被引量:10
11
作者 宋育梅 王刚 《化工科技》 CAS 2001年第3期60-63,共4页
介绍了碳纤维用二甲基亚砜法 (DMSO)生产聚丙烯腈 (PAN)原丝的技术新进展 。
关键词 二甲亚砜法 纤维 聚丙烯腈原丝 技术进展
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聚丙烯腈基碳纤维原丝废料的染色 被引量:2
12
作者 王春梅 贾梦莉 余敬裕 《印染》 北大核心 2015年第3期33-35,45,共4页
聚丙烯腈基碳纤维原丝因结构特殊,不易染色。探讨了染料种类和用量,染色时间和温度,以及染色助剂等因素对染色性能的影响。结果表明,用阳离子染料在高温下染色可获得较好的染色效果。优化的染色工艺为:染料质量分数为3%(omf),p H值4.5,... 聚丙烯腈基碳纤维原丝因结构特殊,不易染色。探讨了染料种类和用量,染色时间和温度,以及染色助剂等因素对染色性能的影响。结果表明,用阳离子染料在高温下染色可获得较好的染色效果。优化的染色工艺为:染料质量分数为3%(omf),p H值4.5,染色温度120℃,染色时间20 min。染后只需水洗,即可获得较高的染色深度和染色牢度。 展开更多
关键词 阳离子染料 染色 聚丙烯腈纤维 原丝 废料
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聚丙烯腈基碳纤维原丝 被引量:10
13
作者 许登堡 吴叙健 《广西化纤通讯》 2000年第2期19-25,共7页
认为碳纤维的品质在很大程度上决定于原丝。工业上,碳纤维原丝目前仍以聚丙烯腈基长丝为主。制作优良品质原丝的重要因素有聚合物化学组成、分子量、原丝洁净程度、纺丝方法及工艺、拉伸工艺、原丝致密化程度、油剂等。综述了几家原丝... 认为碳纤维的品质在很大程度上决定于原丝。工业上,碳纤维原丝目前仍以聚丙烯腈基长丝为主。制作优良品质原丝的重要因素有聚合物化学组成、分子量、原丝洁净程度、纺丝方法及工艺、拉伸工艺、原丝致密化程度、油剂等。综述了几家原丝制造商各自拥有的技术特色。并举例说明了其中的典型技术。 展开更多
关键词 聚丙烯腈纤维 原丝 湿法纺丝 干湿法纺丝
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Sn-Zn合金包覆PAN基碳纤维/聚六氟丙烯有机光纤材料的制备
14
作者 孔德忠 周浩然 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2024年第2期38-41,共4页
采用Sn-Zn合金包覆聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,以聚六氟丙烯为载体制备塑料光纤(POF)皮层材料,并将POF皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材进行匹配,研究了材料在力学性能、传输损耗性、光场强度方面的变化。结果表明:Sn-Zn合金表面包覆PAN基碳纤维... 采用Sn-Zn合金包覆聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,以聚六氟丙烯为载体制备塑料光纤(POF)皮层材料,并将POF皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材进行匹配,研究了材料在力学性能、传输损耗性、光场强度方面的变化。结果表明:Sn-Zn合金表面包覆PAN基碳纤维与聚六氟丙烯结合紧密,作为POF皮层材料的效果良好,在最常见的650 nm波长、100 m内,传输低于100 Mb/s速率数据信息的能力符合要求,光信号基本环绕着光纤芯材传播,没有过多的光信号因为皮层材质的缘故而散失,表明该皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材的匹配性较高。 展开更多
关键词 Sn-Zn合金 聚丙烯腈纤维 聚六氟丙烯 塑料光纤皮层材料 传输损耗
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聚丙烯腈基碳纤维原丝的工艺研究 被引量:7
15
作者 郁铭芳 《金山油化纤》 2001年第4期1-4,共4页
介绍上海合成纤维研究所研制聚丙烯腈基碳纤维原丝的工艺过程、工艺路线的选择及原丝化学组成的选择。聚丙烯腈长丝经预氧化、碳化工序制成的碳纤维质量达到我国高强I型碳纤维的水平。
关键词 纤维 聚丙烯腈长丝 工艺路线 原丝 化学组成
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NiSO_4改性对聚丙烯腈原丝及其碳纤维结构与性能的影响 被引量:23
16
作者 张旺玺 王艳芝 +2 位作者 王延相 蔡华苏 李木森 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第5期670-673,共4页
Free\|radical solution copolymerization of itaconic acid and acrylonitrile was carried out in DMSO at 58~60℃ using azodiisobutyronitrile as initiator.The resulting polymerization solution was spun to form PAN precur... Free\|radical solution copolymerization of itaconic acid and acrylonitrile was carried out in DMSO at 58~60℃ using azodiisobutyronitrile as initiator.The resulting polymerization solution was spun to form PAN precursors of carbon fibres.The precursors were treated with NiSO 4 aqueous solution at 95℃ on line.The structure and properties of untreated and treated PAN precursors and resultant carbon fibres were characterized by IR,SEM,dynamic viscoelasticity study,stabilization process and so on.It was suggested that carbon fibres developed from modified PAN fibres showed an improvement in tensile strength by about 20%~30% and Young’s modulus by about 5%~10%. 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 改性 结构 性能 纤维 硫酸镍 浸渍
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油剂在聚丙烯腈基碳纤维中的应用 被引量:14
17
作者 贾文杰 王成国 王强 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期55-57,共3页
以丙烯腈、衣康酸为共聚单体反应制得聚丙烯腈原丝 ,通过调整上油工艺控制原丝的含油率 ,讨论了 4种油剂对原丝性能及预氧化效果的影响。结果表明 :经上油处理的原丝断裂强度和断裂伸长率升高 ;预氧化过程毛丝和断丝较少 ,无熔粘 ;预氧... 以丙烯腈、衣康酸为共聚单体反应制得聚丙烯腈原丝 ,通过调整上油工艺控制原丝的含油率 ,讨论了 4种油剂对原丝性能及预氧化效果的影响。结果表明 :经上油处理的原丝断裂强度和断裂伸长率升高 ;预氧化过程毛丝和断丝较少 ,无熔粘 ;预氧化环化反应程度不同 ,与国外预氧丝相比密度偏低。改性氨基硅油基本达到碳纤维专用油剂的性能 ,可用于聚丙烯腈原丝生产 。 展开更多
关键词 丙烯腈 衣康酸 油剂 聚丙烯腈 原丝 预氧化 纤维
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碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝 被引量:19
18
作者 张旺玺 王艳芝 +2 位作者 刘建军 曹怀华 蔡华苏 《合成纤维》 CAS 1999年第1期31-34,共4页
对国内外碳纤维前驱体聚丙烯腈原丝的发展历史做了评述,重点对国内聚丙烯腈原丝目前发展的形势作了探讨,并提出了对发展我国聚丙烯腈原丝的几点建议。
关键词 聚丙烯腈 原丝 纤维
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聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺过程和纤维结构研究 被引量:7
19
作者 张旺玺 王艳芝 +2 位作者 王成国 朱波 蔡华苏 《化工科技》 CAS 2001年第5期12-15,共4页
采用丙烯腈 (AN)与丙烯酸 (AA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜 (DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN )原丝 ,经过热稳定化和炭化得到聚丙烯腈基碳纤维 ,拉伸强度达到 3 .2GP... 采用丙烯腈 (AN)与丙烯酸 (AA)自由基溶液共聚合 ,以偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂 ,在二甲基亚砜 (DMSO)中合成了聚丙烯腈纺丝溶液 ,经湿法纺丝制得聚丙烯腈 (PAN )原丝 ,经过热稳定化和炭化得到聚丙烯腈基碳纤维 ,拉伸强度达到 3 .2GPa ,杨氏模量为 2 36GPa。采用扫描。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 原丝 纤维 制备工艺 纤维结构
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浅析聚丙烯腈基碳纤维焦油形成的原因 被引量:5
20
作者 王强 朱波 +1 位作者 高学平 王成国 《合成纤维工业》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期37-39,共3页
根据聚丙烯腈基碳纤维生产工艺路线,从原丝、预氧化、碳化工艺及结构上分析了聚丙烯腈基碳纤维焦油形成的原因。其主要原因为碳化前纤维缺陷结构的遗传、碳化中分子键的热断裂和分子链的无规热裂解。
关键词 聚丙烯腈纤维 原因 焦油 工艺路线 纤维生产 化工艺 缺陷结构 预氧化 热裂解 分子链 分子键 原丝
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