超高相对分子质量聚丙烯腈共聚物的溶胀过程研究

利用二甲基亚砜为溶剂,对超高相对分子质量聚丙烯腈(UHMWPAN)进行溶胀研究.研究发现UHMWPAN的溶胀过程实质是不同层次结构逐渐被舒解的过程,UHMWPAN聚合物颗粒在溶胀溶解前必须充分研磨,颗粒越小越好,才能使溶胀更加充分.溶胀正交实验结果表明:UHMWPAN/DMSO溶液体系中,固含量对溶胀影响最大,溶胀时间对溶胀影响较小,溶胀温度对溶胀有一定的影响;UHWMPAN的溶胀应阶段进行,溶胀体系应该逐步升温,并在38℃,44℃和52℃分别保温30 min;溶胀温度不能超过60℃,以防止溶解提前发生.

自由基引发剂制备高相对分子质量聚丙烯腈研究进展

为开发高品质聚丙烯腈(PAN)共聚物用于PAN基碳纤维生产,针对水相悬浮聚合、水相沉淀聚合和混合溶剂沉淀(悬浮)聚合等自由基聚合工艺的优缺点,结合其反应特征,综述了近几年来自由基引发剂制备高相对分子质量PAN共聚物的研究进展,探讨了油溶性或水溶性引发剂的选择机制,并对制备高相对分子质量PAN共聚物的理论与实验进行分析。根据单一引发剂制备PAN共聚物的实验结果发现:采用纯水相聚合体系可制得高转化率和高相对分子质量的PAN共聚物;采用混合溶剂沉淀(悬浮)聚合反应体系,可在不降低聚合反应产率的前提下,对PAN共聚物的平均相对分子质量进行合理调节。

以含氟自由基为引发剂制备超高相对分子质量聚丙烯腈

以含氟自由基为引发剂，利用本体聚合或加入一定量的溶剂聚合并进行后处理，合成了（Ｍｗ）为（５．０～９．０）×１０５，转化率达６０％的超高相对分子质量ＰＡＮ。系统地研究了各种实验条件以及不同单体浓度及后处理对聚合结果的影响，对这一新型的引发剂进行了初步研究。

超高相对分子质量聚丙烯腈溶解的研究 I.NaSCN体系中影响超高相对分子质量聚丙烯腈溶胀因素

通过正交实验确定 Na SCN水溶液体系中影响超高相对分子质量聚丙烯腈 (UHMWPAN)溶胀的各因素的显著程度 ,并用显微镜观察不同浓度硫氰酸钠溶液对聚合物颗粒溶胀的影响 ,发现溶液浓度影响最为显著 ,43% Na SCN水溶液溶胀值最大 ,溶胀温度和含固量有一定影响 ,而溶胀时间影响不大。

超高相对分子质量聚丙烯腈溶解的研究

通过自制力矩测量仪测量溶胀和溶解过程中超高相对分子质量聚丙烯腈—溶剂混合体系力矩随温度变化情况 ,采取阶段升温的方法 ,选择力矩温度曲线中力矩开始上升处所对应温度为恒温温度 ,制得均匀的超高相对分子质量聚丙烯腈(含固量 5 % )浆液。

超高相对分子质量聚丙烯腈基多孔中空氧化纤维的制备工艺研究

以超高相对分子质量聚丙烯腈基多孔中空纤维为原丝制备了多孔中空氧化纤维 ,研究了其制备工艺 .详细考察了氧化工艺条件 (温度、时间 )对多孔中空氧化纤维环化程度的影响 ,发现环化程度随氧化温度升高和氧化时间延长而提高 ;与以普通分子质量聚丙烯腈基实心纤维为原丝相比 ,氧化温度应较低 (<2 4 0℃ )、氧化时间应较短 (<2h) .

超高相对分子质量聚丙烯腈基中空纤维膜的制备工艺研究

以超高相对分子质量聚丙烯腈为原料 ,通过凝胶纺丝方法制备中空纤维膜。讨论了纺丝方法、相对分子质量和工艺条件 (纺丝原液浓度、气隙长度 )对中空纤维膜力学性能的影响 ;用

添加高相对分子质量聚丙烯腈对纺丝溶液的流变性能与可纺性的影响

在聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DMSO)纺丝溶液体系中添加高相对分子质量PAN,通过锥板流变仪对该体系的稳态和动态流变行为进行了研究。结果表明:纺丝溶液为切力变稀流体,在较高剪切速率下,溶液出现明显的剪切变稀现象;在较低的剪切速率下,随温度的升高,溶液粘度逐渐变低。通过添加高相对分子质量PAN,溶液粘度增大,有利于表面张力/粘度(α/η)值适当降低,从而改善可纺性和提高纺丝稳定性;而储能模量G′略微增加,不会影响可纺性,但应控制添加量在一合适的范围。

高分子量聚丙烯腈聚合工艺研究进展

聚丙烯腈是制备高性能碳纤维的重要前驱体材料,其分子量对最终碳纤维的力学性能有着决定性的影响,而不同的聚合工艺会影响聚丙烯腈的分子量。针对不同聚合方法选择的共聚单体和引发剂,结合其聚合工艺特点和产物特性,对高分子量聚丙烯腈的制备方法进行分析,发现合适的共聚单体和引发剂是制备高分子量聚丙烯腈的必要条件。混合溶剂沉淀聚合是制备碳纤维用聚丙烯腈前驱体过程中较具潜力的方法。

凝胶渗透色谱法测定聚丙烯腈的相对分子质量及其分布的研究

以纯二甲基甲酰胺(DMF)为淋洗剂用凝胶渗透色谱法(GPC法)测得的聚丙烯腈共聚物的淋洗曲线会出现分峰现象,在DMF中添加静电屏蔽剂硝酸钠后,峰的形状可以变得正常,但是无法以聚苯乙烯为标样,用高分子链的流体力学体积作为通用校正参数对GPC仪进行标定。以已知相对分子质量及其分布的聚丙烯腈宽分布样品为标样,用试凑法对CPC仪进行了准确的标定。提出了在测试条件相同的情况下,用聚苯乙烯作为标样的方法。

超临界CO_2中合成的聚丙烯腈的相对分子质量及其分布的测定

以已知相对分子质量及其分布的聚丙烯腈宽分布共聚物为标样,采用Breeze软件,得到了有效的标定直线。根据标定直线测定了超临界CO_2中合成的聚丙烯腈均聚物的相对分子量及分布。并将GPC法测得的各种平均相对分子质量结果与粘度法所测得的粘均相对分子质量做了比较。

超临界CO_2中合成的聚丙烯腈的相对分子质量及其分布研究

用凝胶渗透色谱法测试了超临界CO_2下合成的聚丙烯腈的相对分子质量及其分布,并详细研究了各种反应条件如:单体浓度、引发剂浓度、时间及CO_2压力对聚丙烯腈的相对分子质量、相对分子质量分布及转化率的影响。

聚氧乙烯相对分子质量对预氧化聚丙烯腈纤维短纤经纱上浆性能的影响

为开发预氧化聚丙烯腈（POPAN）纤维的纯纺短纤单纱织物,规避POPAN长丝织物及混纺织物的缺陷,采用上浆的方式来解决纯POPAN短纤经纱的织造难题,提高其可织性,通过织造来生产纯POPAN短纤单纱织物。选用聚氧乙烯（PEO）作为浆料,研究PEO相对分子质量对纯POPAN短纤经纱上浆性能的影响,探索浆液黏度、黏附力、浆膜性能、浆纱增强率、减伸率、耐磨性、毛羽降低率及退浆效率随PEO相对分子质量改变而变化的规律。结果表明,在一定范围内提高PEO的相对分子质量,有助于提高其上浆性能,改善纯POPAN短纤经纱的可织性。从PEO的黏度特性、黏附性、退浆性、浆膜及浆纱性能等方面综合考虑,用于纯POPAN短纤经纱上浆的PEO,其相对分子质量在1.0×10~5~1.5×10~5范围内为宜。

凝胶色谱法测定聚丙烯腈聚合物的相对分子质量及其分布

通过一系列的试验,确定了最佳的凝胶色谱试验条件:采用含有0.025 mol/L KNO_3的DMF为流动相;样品质量浓度为1 mg/m L,进样量200μL;柱温采用80℃,采用窄分布的聚苯乙烯为标样绘制标准曲线,然后采用纯PAN标样校正仪器。该方法快速准确,具有良好的重现性,可满足生产和科研的需要。

辐照聚丙烯腈纤维微观结构演变的同步辐射散射研究

预氧化是碳纤维制备过程中的关键步骤之一,在此过程中所产生的缺陷大部分将遗传至碳纤维中,所以聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维的结构优化对提升碳纤维力学性能尤为重要。辐照是一种优化PAN预氧化纤维结构、有效改善PAN基碳纤维力学性能的改性方法。为探究高剂量电子束辐照PAN纤维在预氧化过程中微观结构的演变,本研究采用了同步辐射原位小角散射(SAXS)、广角散射(WAXS)对高剂量辐照及未辐照PAN纤维热处理过程进行表征,并结合差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和傅里变换叶红外光谱(FTIR)对PAN预氧化纤维进行表征分析。结果表明:高剂量(500 kGy)辐照促进了PAN纤维在热处理过程中的交联、环化反应,有效缓解了环化反应所引起的剧烈放热,降低了初始环化温度。同时,高剂量辐照对PAN纤维分子结构的破坏作用更加显著,高剂量辐照PAN纤维在热处理后的微孔横向尺寸(D)与取向角(B_(eq))分别降低至7.61 nm和8.58°,晶体层间距d_(002)减小至0.352 nm。综合来说,高剂量辐照使得PAN纤维微观结构在热处理后得到了改善,这有利于改善相应碳纤维的结构和性能。

高相对分子质量聚丙烯的成核行为

在反应器内合成了不含成核剂及含有成核剂的高相对分子质量聚丙烯 (HMWPP) ,将其与均聚聚丙烯(F40 1)混合制备了成核改性的PP。用差示扫描量热计和偏光显微镜分析了混合体系的结晶行为和形态。结果表明 ,HMWPP可以诱导 β晶形成 ,细化PP球晶 ,使材料冲击强度增加 5 0 %。而成核剂与HMWPP共同作用使PP的结晶温度和结晶速率显著升高 ,球晶尺寸细化 ,弯曲模量增加 32 % ,热变形温度提高 18℃。

两性高相对分子质量聚丙烯酰胺的合成

通过Mannich反应和水解将重均相对分子质量约1.0×107的聚丙烯酰胺改性为两性聚丙烯酰胺(AM-PAM)。以二乙胺和甲醛改性为阳离子聚丙烯酰胺,再以Na2CO3为水解剂,在35-45℃水解2h,得到胺化度42%,水解度15%、重均相对分子质量约1.0×107的AMPAM。用1HNMR、IR对产物进行了结构表征。

高相对分子质量聚丙烯的研究

介绍了几种Z -N型催化剂体系用液相本体聚合制备的高相对分子质量聚丙烯及利用其制备的双峰聚丙烯 ,讨论了催化剂体系中助催化剂烷基铝用量、不同的给电子体、聚合温度的变化对催化剂活性、聚丙烯相对分子质量的影响。

超高相对分子质量丙烯腈-马来酸酐共聚物超滤膜的研究

采用超高相对分子质量的丙烯腈-马来酸酐共聚物制得平板超滤膜,并考察了预蒸发时间,共聚物浓度、铸膜液温度等工艺条件对膜结构和性能的影响。结果表明,上述诸因素对超滤膜的结构和性能有明显的影响,可通过改变上述参数在很大程度上调节膜的形态结构,从而使膜具有一系列的性能,为制造聚丙烯腈共聚物超滤膜提供参考。

凝胶色谱法测定聚丙烯腈相对分子质量的验证

采用窄分布的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯分别对凝胶色谱柱进行标定,测定了聚丙烯腈的相对分子质量。聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯标定法得到聚丙烯腈的重均相对分子质量分别为5.008×10^5,2.929×10^5,两种标定方法所得数据相差较大。采用光散射法验证窄分布标准样品标定测试数据的准确度,得到聚丙烯腈的重均相对分子质量为1.485×10^5,与窄分布聚合物标定凝胶色谱法得到的数据相差很大,表明凝胶色谱标定法测定聚丙烯腈的相对分子质量是一种相对方法,其量值无法实现准确溯源。