四元共聚及氨化改性PAN原丝及其碳纤维研究

在工程线上进行了四元共聚及四元氨化改性聚丙烯腈(PAN)原丝及其碳纤维研制。采用浊点测试法表征了含磺酸基第四单体纺丝液的亲水性,并确定了其共聚含量;通过动态机械分析(DMA)和差示扫描量热分析(DSC)分别测试了氨化前后原丝的玻璃化转变温度(Tg)和预氧化特性。采用质量膨润度、原丝碘吸附量、结晶取向度、原丝体密度等表征了氨化前后四元共聚原丝的结构致密性。结果表明,氨化改性较磺酸基第四单体可显著提高四元共聚纺丝液的亲水性;红外光谱证明第四单体共聚于PAN分子链中;氨化后PAN原丝Tg升高约2.6℃,达到111.28℃;氨化未改变预氧化的峰顶温度。质量膨润度及原丝体密度表明氨化提高了原丝的致密性,但结晶取向度和原丝拉伸模量下降。工程线上碳纤维生产结果表明,四元氨化改性碳纤维强度>3 500 MPa的合格率较四元共聚的提高12%,达到90%,同时钩接强力也由四元的76 N提高到87 N。

PEGMMA-MA-IA-SMAS四元共聚减水剂的合成研究

以PEG(聚乙二醇)、MA(马来酸酐)、IA(衣康酸)和SMAS(甲基丙烯磺酸钠)为共聚单体,制备PEGMMA(马来酸聚乙二醇单酯)-MA-IA-SMAS四元共聚减水剂;然后将其用于混合土配方中,并以水泥净浆流动度为考核指标,采用单因素试验法优选合成减水剂的最优方案。结果表明:当减水剂中n(PEG)∶n(MA)∶n(IA)∶n(SMAS)=1∶3.8∶0.5∶1.0、酯化温度为105℃、酯化时间为4 h、w(引发剂)=12.5%(相对于单体总质量而言)、w(催化剂)=4%(相对于PEG和MA总质量而言)、聚合温度为80℃和聚合时间为7.5 h时,合成的减水剂和改性混凝土[w(减水剂)=0.33%]具有相对较好的综合性能;此时,水泥净浆初始流动度(278 mm)相对最大,并且混凝土减水率为28.6%、含气量为2.1%以及28 d压缩强度为49.6 MPa。

一种四元丙烯酰胺共聚物的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵(AQ12)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)为原料,采用水溶液自由基聚合法合成了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物,通过正交实验确定合成的最佳反应条件,利用FTIR对合成的聚合物进行表征,考察了ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物溶液的性质。实验结果表明,合成ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物的最佳反应条件为:反应温度为10℃,引发剂浓度为0.05%(x),单体质量浓度为25%(w),n(AM)∶n(AMPS)∶n(AQ12)∶n(VTEO)=95∶3∶1∶4,最佳的pH为7,在此条件下合成的ASQV系列四元丙烯酰胺共聚物具有一定的耐盐性和抗温性能。

ε–己内酯/聚醚/环氧丙烷三元共聚物的合成及表征

采用双金属氰化络合物(DMC)催化剂进行低相对分子质量聚醚二元醇(DLL400)、ε–己内酯(CL)和环氧丙烷(PO)阴离子开环共聚反应,合成了聚醚酯多元醇。凝胶渗透色谱(GPC)分析和CL单体转化率、羟值、黏度等测试结果表明:合成的最佳反应温度为160℃,反应时间为5 h,催化剂用量为150 mg/kg。通过FT–IR(傅里叶转换红外光谱)、1H–NMR(核磁共振)、13C–NMR对该共聚物进行表征,表明所合成共聚物具有预期结构。