氨化亚铜预处理聚丙烯腈纤维热稳定化作用的研究

本文用原位红外光谱法考察了用氯化亚铜(GuCl)预处理过的和未处理的聚丙烯睛(PAN)试样在空气和氮气条件下热稳定化过程。发现反应体系中的环化速率大于脱氢速率,环化反应在240—300℃间进行得最激烈。处理过的试样显示出芳香度发展得快,结构更加稳定。PAN结构中所结合的CuCl在空气中可提高环化速率约1.4倍(260℃),在氮气中可提高坏化速率约43％(340℃)。     

在位红外光谱法研究丙烯腈、二丙酮丙烯酰胺和丙烯酸甲酯三元共聚物的低温热解

本文用傅里叶变换红外光谱法在位连续测定了丙烯腈(AN)、二丙酮丙烯酰胺(DAA)和丙烯酸甲酯(MA)三元共聚物在不同气氛中低温热解时化学结构的变化。据光谱峰的变化规律,发现共聚物在空气中热解时脱氢和氧化主要在环化反应发生之后;在氧气中热解时脱氢和氧化主要发生在环化反应之前;在氮气中热解时仅有环化和脱氢反应。在比较各气氛中的成环序列长度时,在氮气中热解环序列在275℃以下稍短;275℃以上稍长。共聚物羰基增加的相对含量与热解时间的平方根成正比。     

用在位X-射线衍射技术对PAN纤维的动态热解特征和环化动力学的研究

本文用在位X-射线衍射技术研究了PAN(聚丙烯腈)纤维的预氧化过程。由广角测得不同温度下试样随热解时间而变化的一系列的解析谱图中计算出样品的结晶度、微晶尺寸、晶面间距和芳构化指数,并对这些参数随实验条件变化的瞬间情况给予了解释。同时,还描述了PAN纤维在预氧化过程中的环化动力学行为。求解了各温度下的环化反应速率和活化参数。     

聚丙烯腈纤维的远红外线热辐射氧化效应的研究

聚丙烯腈(PAN)在空气中热处理时,通过氧化-环化反应可转化为含六元环的大共轭体系的梯形高聚物,它具有半导体性能和很好的耐热性能。长期以来人们对PAN的热处理效应及其机理进行了大量的研究工作。为了避免PAN大分子链的裂解,往往需要缓慢进行热氧化-环化反应。我们考虑到PAN如同许多物质一样易于吸收远红外线的特点,当PAN大分子吸收一定波长的远红外线辐射能后,就会产生共振现象,引起分子和原子的振动和转动加剧,增加运动的能量,使高聚物自身发热。因此,通过加热远红外线     

裂解色谱法研究环化顺—1,4—丁二烯—异戊二烯无规共聚物

如同顺-1,4-聚丁二烯(PBd)和聚异戊二烯(PIP),在一定的催化条件下,顺-1,4-丁二烯-异戊二烯无规共聚物(PBI,简称丁戊无规共聚物)可生成环化顺-1,4-丁戊无规共聚物(CP-BI)。作者曾报道用裂解色谱法表征环化顺-1,4-聚丁二烯(CPBd),本文对不同组成的CPBI和PBI进行了裂解色谱比较研究。 表1所列试样由实验室合成。用CDS pyro-probe 190型裂解器,SP-2305E型气相色谱仪,FID。裂解温度700℃,裂解时间5秒,色谱柱4mm×3m不锈钢柱,填充20%SE-30固定相(101白色担体),柱温106℃,载气氮气40mL/min。试样量约30μg,放于石英管内,后者再插入     

丙烯腈-衣康酸基纳米纤维纱线的热稳定及碳化研究

碳纳米纤维主要以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,通过纺丝、热稳定、碳化等后处理工艺制备而得。但是,PAN基纳米纤维取向度低、致密性差,热稳定后环化度低,碳化后导电性差等缺点阻碍其在高性能碳纳米纤维领域的发展。因此,在PAN分子链中引入衣康酸(IA),通过溶液聚合法合成了P(AN-co-IA)共聚物并通过静电纺丝法制备了P(AN-co-IA)基纳米纤维纱线。研究了纱线中纳米纤维的取向度、致密性以及在热稳定后的环化反应程度。重点研究了P(AN-co-IA)基碳纳米纤维纱线的线电阻、微观结构与碳化温度的关系。用扫描电子显微镜(SEM)对纱线进行形貌表征。用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶显微红外仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)对纱线进行结构分析。结果表明,P(AN-co-IA)基原丝纱线的结构较致密,取向度较高。热稳定后的P(AN-co-IA)基纳米纤维的环化度高于PAN基纳米纤维。当碳化温度升至1100℃时,P(AN-co-IA)基碳纳米纤维纱线的线电阻明显降低至14Ω/cm。当碳化温度继续升高至1400℃,纱线的线电阻没有明显变化,但通过Raman光谱分析其无序碳结构会大幅增加。本文的研究结果为制备高取向性、高致密性和高电导性的碳纳米纤维纱线提供了一定的理论及实验基础。     

用磷酸盐预处理制备PAN基活性中空炭纤维

用不同浓度的(NH4)2HPO4溶液和不同浸渍时间处理过的聚丙烯腈(PAN)基中空纤维在空气中270℃预氧化，并在N2气氛下于700℃炭化，随后用CO2气体在800℃活化，测定了PAN基活性中空炭纤维对肌酐、VB12和胆红素的吸附量．考察了(NH4)2HPO4的浓度和浸渍时间对PAN基活性中空炭纤维性能的影响．通过（NH4)2HPO4的预处理可以有效地提高PAN基活性中空炭纤维的活化收率，改善PAN基活性中空炭纤维的吸附性能．     

丙烯腈共聚物动态热产物的在位和在线傅里叶红外光谱研究

用在位和在线傅里叶变换红外光谱法研究了丙烯腈(AN)/二丙酮丙烯酰胺(DAA)/丙烯酸甲酯(MA)三元共聚物在氮气中热解时固态和气态产物的动态变化过程。实验结果表明,以300℃下共聚物主要发生先环化后脱氢的反应。在300℃—950℃间,形成的六元环结构继续发生脱氢、脱氮、脱氧以及缩合交联和稠环化,析出HCN、NH₃、CH₄、CO和CO₂等气态产物和形成无定形碳素组元结构的固态残留物。     

芳基乙炔聚合物热分解动力学研究

利用ＴＧ－ＤＴＧ方法研究了聚（ｐ－ＤＥＢ）在氮气和空气气氛中的热分解过程和动力学。实验发现,在氮气中其热分解反应为一步反应,热分解速率较低,热分解４温度随升温速率β的增加而线性增加,在７３０℃下残碳率高达８７％;而在空气中其热分解反应则由多步组成,热分解速率较快,热分解温度低,升温速率对热分解温度影响不大,在６００℃下聚合物已完全分解。在氦气和空气中聚合物的热分解反应均为一级速率对热分解温度不大,     

聚芳醚醚酮的热老化寿命研究

本工作用热重法(TG)研究了聚芳醚醚酮(PEEK)在空气和氮气中的热分解反应过程;确定了PEEK在这两种气氛中的热分解反应模型均符合无规引发断裂模型;在空气中PEEK的热分解显示两个过程,由此计算其在空气中第一阶段的热分解和氮气中的热分解反应活化能分别为214.7kJ/mol和232.2kJ/mol;由热分解反应动力学参数推算出热老化寿命曲线,并讨论了实验条件对结果的影响,进而以失重5%作为材料寿终指标估算出PEEK在氮气和空气中使用10年的最高温度分别为307℃和274℃。