PAN溶液组成对溶液性质及相转变影响研究

借助于旋转流变仪、紫外可见分光光度计和激光粒度仪等表征方法研究了不同组成聚丙烯腈(PAN)溶液的流变特性、分子光谱特性及对PAN溶液相转变的影响。结果表明:聚合物溶液的PAN含量越多,大分子缠结作用力越大,分子间相互作用越强烈,聚丙烯腈溶液的相转变越困难,大分子间的相互作用影响了聚丙烯腈溶液的相转变。

光学显微镜研究PAN/DMSO溶液的相分离过程

使用光学显微镜观察了聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)溶液的相分离过程,测量了相分离后聚丙烯腈固相的凝固层厚度,并研究了时间、凝固液浓度和PAN/DMSO溶液固含量对相分离进程的影响。结果表明:凝固层厚度与凝固时间的平方根成正比;随着时间的增加,凝固层厚度增大,凝固速率保持不变;随着凝固液浓度和纺丝溶液固含量的增加,凝固层厚度和凝固速率均减小,且相分离后的聚丙烯腈固相孔隙越少,结构越致密均匀。

高相对分子质量PAN纺丝溶液的流变性能研究

研究了高相对分子质量PAN纺丝溶液的制备工艺,讨论了影响纺丝溶液的流动曲线、非牛顿指数、结构粘度指数、孔口膨化比等的主要因素,为确定合理的PAN基碳纤维原丝生产工艺提供了科学依据.

PAN/DMSO溶液凝胶化行为的流变学研究

通过动态流变测试，研究PAN／DMSO溶液的热致变凝胶化过程和测定PAN／DMSO溶液的凝胶点温度。主要通过测量动态流变学参数（动态模量G′i和G″ii、损耗角正切tanδ、复数粘度η^＊）来表征PAN溶液的凝胶化行为，分析了含水量对溶液凝胶化行为和凝胶结构的影响。结果发现，虽然PAN溶液的凝胶点温度随着溶液中含水量的增加而升高，但是由松弛指数n和分形维数值df表征的凝胶结构几乎不受溶液中含水量的影响。

H_2O对PAN/DMSO纺丝溶液流变学性质的影响

研究了以H2O为添加剂的PAN/DMSO纺丝溶液的性质。考察了添加剂的量对纺丝溶液的流变曲线及黏度的影响。结果表明,在一定温度下,随着H2O量的增加,流变曲线先是下移,然后上移;另外,在一定的剪切速率和温度下,随着加H2O量的增加,体系的黏度同样先是降低然后又增加,黏度有极小值出现,并随着温度的变化黏度极小值出现的位置也发生变化。

丙烯腈共聚合溶液动力黏度影响因素研究

聚丙烯腈原丝(PANF)是由原料丙烯腈(AN)与丙烯酸甲酯(MA)、甲叉丁二酸(IA)在引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)作用下,通过自由基聚合生成聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)溶液(也称为原液),再经过纺丝加工而成。借助旋转黏度计,研究了引发剂浓度、原液温度、w(总固)等因素对动力黏度的影响。研究认为:PAN溶液的动力黏度与引发剂浓度成反比,与原液温度成反比,与w(总固)成正比。通过动力黏度的调整,纺丝机头的压力控制在(0.7~1.4)MPa,压力值控制在±0.05MPa以内,可以实现良好的可纺性。

PAN干湿法纺丝工艺中原丝的表面沟槽形态

本文在研究了 PAN 溶液粘度特性的基础上，研究了纺丝液粘度特性与相关组成因素间的关系，初步探讨了不同纺丝工艺在纤维表面结构形成过程中的作用。实验表明，溶液粘度随 PAN 质量分数和相对分子质量的增加而增大，温度是调控体系粘度的有效方法；同时纺丝液中 PAN 质量分数的提高，有利于提高纤维的致密性并促使凝固牵伸倍数和总牵伸倍数增大。而干湿法纺丝技术在消除纤维表面沟槽方面有独特的作用。

纺丝溶液的挤出对聚丙烯腈初生纤维表面形态的影响

采用旋转流变仪并结合Tanner黏弹性流体挤出胀大方程研究了剪切对聚丙烯腈/二甲基亚砜(PAN/DM-SO)溶液挤出胀大的影响,用原子力显微镜(AFM)研究了挤出速度对PAN初生纤维表面粗糙度的影响规律。结果表明:随着挤出速度的增大,体系的挤出胀大比逐渐增大,当挤出速度大于90m/h时,挤出胀大比的变化出现拐点,增大的趋势变缓;聚合物大分子链的回复是初生纤维表面形貌形成的主要原因,湿法纺丝过程中,挤出速度低于90m/h时初生纤维表面粗糙度随着挤出速度增加而减少,在较高挤出速度时,随着挤出速度增加而增加;干湿法纺丝初生纤维的表面粗糙度明显低于湿法纺丝,并且随挤出速度的增加而增大。

基于不同纺丝参数下取向纳米纤维的制备及取向度分析

为了探讨溶液性能及纺丝参数对静电纺取向纳米纤维形态的影响,制备不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)溶液和加入不同质量分数LiCl的PAN溶液,对溶液黏度和电导率进行测试,并利用旋转的滚筒制备了不同的取向纳米纤维。研究表明:PAN溶液黏度和电导率都随着溶液质量分数的增加而增加,且黏度呈指数增加;而随着LiCl质量分数的增加,PAN溶液的黏度略有下降,而电导率显著增加。相同滚筒转速(2000 r/min)下,PAN纳米纤维的取向排列程度随着溶液质量分数的增加先提高后降低,12%的PAN纳米纤维的取向排列程度最好;而随着LiCl质量分数的增加,PAN纳米纤维的取向排列程度增加。当滚筒转速从1500 r/min增加到2500 r/min,纳米纤维的取向排列程度也增加了。

炭纤维用聚丙烯腈聚合溶液及纺丝溶液黏度测试研究

旋转黏度是衡量聚合溶液及纺丝溶液性能的一项关键指标,通常采用指针式旋转黏度计进行测试,以指针摆动范围的中间值作为测试结果。由于聚合物料黏度较高,指针式旋转黏度计测试误差较大;采用数字式黏度计可以准确测量出黏度值,准确性较高,工艺指导性更强。本文采用数字式黏度计对不同生产时期的聚合溶液及脱泡后纺丝溶液进行旋转黏度测试研究,寻求科学可靠的测试方法,以便更好地调整装置稳定生产。