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。     

预氧化温度对聚丙烯腈纤维皮芯结构形成的影响

在通常预氧化温度条件下,聚丙烯腈（PAN）纤维径向会产生结构不均匀的皮芯结构,从而影响最终炭纤维的力学性能。借助元素分析（EA）、差热分析（DSC）等表征手段和纤维皮芯结构等相关测试方法,系统研究了国内外五种PAN纤维在预氧化过程中生成皮芯结构与预氧化温度之间的关联性及纤维结构性能间的制约机制。研究结果表明：1）210～240℃间纤维的皮芯结构不明显,在240～260℃间预氧化反应剧烈,纤维皮芯比迅速增大,260～300℃范围内纤维皮芯比增长变慢;2）预氧化过程中PAN纤维皮芯结构的变化,与密度及化学反应速率等变化密切相联。因此可采用皮芯结构来表征PAN纤维在预氧化阶段的热化学反应与结构转化的程度。     

聚丙烯腈及丙烯腈共聚物的PY-GC/MS分析

采用热裂解-气相色谱/质谱法(PY-GC/MS)对聚丙烯腈及丙烯腈的几种共聚物(AS树脂、NBR橡胶和ABS树脂)进行了分析 ,获得了有关聚丙烯腈及这几种共聚物结构的单体和特征化合物.并从理论方面讨论了它们的热裂解机理.     

用XRD研究高等规聚丙烯腈环化反应的反应度

制备了不同三单元等规含量的聚丙烯腈(PAN),在空气气氛下模拟了预氧化过程,考察了温度、时间等条件对PAN环化反应的影响。用X-射线衍射仪(XRD)测定了预氧化物的XRD谱图,对XRD图谱进行分峰计算,求得2θ=16.5°处峰的面积和腈基的反应度。结果表明,随着预氧化环化温度或时间的增加,PAN中CN基团反应度逐渐增加,如反应温度在250℃和300℃的条件下分别预氧化10min,三单元等规度为0.64和0.25的PAN中CN的反应度分别从0.38增加到0.91和从0.21增加到0.71。在相同的预氧化温度或时间的条件下,高等规度PAN分子中CN的反应度总是比低等规PAN的高,最大差值达0.35,且这种差别随温度的增加逐渐减小。     

聚丙烯腈空间立构在预氧化进程中的作用

采用尿素模板聚合法制备出不同等规度的聚丙烯腈大分子,并利用差示扫描量热(DSC)、热台红外(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)等表征方法分析了不同等规度的PAN大分子在预氧化进程中的作用。结果表明,在惰性气氛下,低等规度的PAN大分子容易发生环化反应;在空气气氛下,高等规度的PAN大分子有利于发生氧化反应,且氧的存在,可促进环化反应的进行。     

聚丙烯腈PAN结构链的密度泛函理论研究

在HF/STO-3g基础上,利用密度泛函B3P86方法,选用6-311g基组,对聚丙烯腈PAN的结构链进行了理论研究.在结构优化方面,主链CC平均键长0.154 1 nm,属于sp3型杂化.支链CC平均键长0.146 0 nm.CN平均键长0.115 7 nm.电荷分布方面,计算得出,主链C原子带较强的负电荷,N原子带负电荷,相对较弱.H原子带较强的正电荷,是和N原子相连的C原子所带正电荷的3倍多.最后分析了结构链的振动模式.     

电纺等规聚丙烯纤维诱导同质基体结晶

利用静电纺丝技术得到较细的等规聚丙烯(iPP)纤维,然后将电纺纤维引入到处于过冷态的iPP基体中制备了均质复合体系.重点研究了电纺iPP纤维诱导成核能力.由于纤维和基体同质,所以它们具有完美的晶格匹配及良好的表面润湿性,使电纺iPP纤维有很强的诱导成核能力,且在160℃引入纤维时,界面主要形成α横晶.通过将所制得的复合体系在160℃松弛一段的时间,α横晶再次出现,表明横晶的形成与纤维引入时产生的剪切作用无关.将复合体系熔融再结晶时观察到有"记忆效应"产生,即在原生成横晶的部分区域仍生成横晶,其晶型与最初形成的横晶一致.     

不同粒径聚丙烯腈基炭纳米微球制备的有效途径

聚丙烯腈(PAN)基炭纳米微球是一种功能炭材料,在诸多领域有着广泛的应用前景。不同粒径PAN基炭纳米微球具有不同的结构与性能,其中合成不同粒径PAN纳米微球是制备炭纳米微球的瓶颈。通过权衡比较各种聚合物微球的合成方法和反应介质,认为以丙烯腈(AN)为原料,采用无皂乳液聚合法,在乙醇-水反应介质中可以合成不同粒径的PAN纳米微球。对合成的PAN纳米微球进行氧化和炭化,即可获得不同粒径的PAN基炭纳米微球。     

预氧化工艺对静电纺PAN纳米纤维毡结构和性能的影响

通过静电纺丝法制得聚丙烯腈(PAN)纳米纤维毡,再经过预氧化得到预氧化毡.分析了在预氧化毡制备过程中温度和升温速度对预氧化毡的结构和性能的影响.研究结果表明:随着温度的升高,预氧化毡的拉伸性能和含水率逐渐增强,质量损失率和环化度在220～250℃之间快速提高;随着升温速度的增加,质量损失率和断裂强力逐渐增加,而含水率在5℃/min时最高.     

聚甲基丙烯酸三乙基锡酯立构等规度与其聚合温度间的关系

本文研究了聚甲基丙烯酸三乙基锡酯（ＴＥＴＭ）与聚合温度温度间的依赖性,发现随着聚合温度的提高,ＰＴＥＴＭ间同含量降低,而全同、无规含量则增加,同时还计算了活化焓差、活化熵差,其值为ΔΔＨ≠＝－４．５９ＫＪ／ｍｏｌ,ΔΔＳ≠＝－５．２Ｊ／ｍｏｌＫ,讨论了影响自由基聚合物立构等规性因素     

壳聚糖衍生物的合成及其与聚丙烯腈复合膜的研究

通过对壳聚糖进行化学改性制备了壳聚糖衍生物,并将壳聚糖衍生物作为抗菌整理剂对聚丙烯腈进行了改性,以期获得具有抗菌效果的纤维织物.利用壳聚糖与缩水甘油三甲基氯化铵化学合成了季铵盐壳聚糖(HTCC),由壳聚糖与一氯乙酸反应制备了羧甲基壳聚糖(CMC),二者均具有良好的水溶性.利用离子滴定法及原子吸收光谱法分别考察了HTCC与CMC的取代度(DS).结果表明,在一定原料比例条件下HTCC的取代度、产率随反应时间延长而增加,由分子量高的原料壳聚糖制备的HTCC的产率大于原料壳聚糖分子量低的,而以水作溶剂制备的HTCC产率小,溶解性差.CMC的取代度与反应时间、原料比例、溶胀碱化时间、加碱步骤等条件有关,而且采用低碱法进一步改进了CMC的制备方法,使制备反应更加环保、高效,有潜在的应用前景.利用FTTR、NMR、TGA对HTCC及CMC的结构进行了表征,结果证实了季铵基团、羧甲基团分别被成功引入到壳聚糖结构中.制备的壳聚糖衍生物在水和NaSCN溶剂中具有很好的溶解性.将制得的壳聚糖衍生物HTCC和CMC与聚丙烯腈溶解于NaSCN溶剂中,制备了PAN-HTCC、PAN-CMC的复合膜,并通过FTIR、DSC、TGA、XRD、WAXD对其拉伸性能、相溶性及膜的结构进行了表征,结果表明PAN与HTCC、CMC可以在NaSCN溶剂中混溶,其相溶性、拉伸性较好.     

某国产聚丙烯腈原丝的预氧化研究

在炭纤维生产线上对某国产聚丙烯腈(PAN)原丝进行预氧化处理,采用差示扫描量热法(DSC)对该国产聚丙烯腈原丝进行热分析,确定预氧化温度,采用元素分析仪、傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)和X线衍射仪(XRD)等检测方法对不同预氧化阶段的纤维进行研究.研究结果表明:随着预氧化温度的升高,纤维的密度逐渐增加,最终密度达到1.366 g/cm3;纤维的含氧量随温度的升高而增加,且温度越高,增加越快,而其他元素变化缓慢;FTIR结果显示2 243.1 cm-1(C≡N)振动峰逐渐降低,新出现的1 612.2 cm-1(C=N)振动峰逐渐加强,表明纤维内线性分子链向耐热的梯形结构转变;X线衍射结果显示17°和29°附近的衍射峰强度逐渐减小,由较宽的衍射峰替代,表明纤维内发生收缩解取向,原序态结构消失,形成堆积较混乱的且不规则的梯形聚合物.     

聚丙烯腈热裂解导电材料的结构、性质及应用

综述了聚丙烯腈热裂解导电材料的结构，性质及其应用，高温热裂解是目前制备有机导电高分子材料的有效手段之一，聚丙烯腈（PAN）可以进行高温热裂解，随裂解温度（tp)的不同，可得到不同结构的导电材料，该类材料具有导电性好，电荷储存能力高，充，、放电功效好及良好的机械加工性能等性质，具有很好的应用前景。     

聚丙烯腈改性碳纳米管复合材料的电性能

采用溶液聚合的方法制备聚丙烯腈,对聚丙烯腈进行热处理改性后,与碳纳米管共混制备复合材料.与未改性处理的复合材料相比,电导率提高了2个多数量级.用FTIR、Raman和XPS等方法进行研究,结果表明聚丙烯腈经热处理改性后,部分腈基(—C=N)转变为亚胺基(-C=N),其链状结构向环状结构转化,MWNTs上的π电子与改性后聚丙烯腈的π电子之间形成强的π-π共轭,增强了改性聚丙烯腈与碳纳米管之间的相互作用,提高了复合材料的导电性能.     

聚丙烯腈纤维热稳定化反应动力学研究

采用“改进Coats-Redfern”法,通过差式扫描量热(DSC)研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛中的热稳定化反应动力学,探索了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。结果表明：在40~400℃范围内,PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应总体上符合一级的反应级数模型,计算得到表观反应活化能E_a=177.1kJ/mol;进一步分区通过分区研究和计算,提出了“三区域反应动力学模型”,此模型的计算值与实验值相吻合,能很好地预测PAN纤维在不同升温速率时的热行为;初步提出了PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应机理。     

聚丙烯腈螯合纳米纤维的制备及其吸附性能研究

用羟胺试剂与聚丙烯腈纳米纤维通过化学反应将部分氰基转化为偕胺肟基团,制备一种改性的聚丙烯腈纳米纤维,并研究了该纤维对金属Pb2+的吸附性能.结果表明:改性的聚丙烯腈纳米纤维对Pb2+具有较好的吸附性能.     

含聚丙烯腈的嵌段共聚物及其纳米碳材料

近年来,高温煅烧含聚丙烯腈链段的嵌段共聚物制备纳米碳材料的研究,引起人们广泛的关注。本文主要综述了含聚丙烯腈的嵌段共聚物的合成方法,及利用其自组装前驱体制备纳米碳材料,并对其发展前景作了展望。     

Ru( dpp)3(ClO4)2掺杂的聚丙烯腈纳米颗粒的制备及其在比率荧光pH检测中的应用

采用乳液聚合法制备了掺杂有4,7-二苯基-1,10-邻菲咯啉钌(Ru( dpp)3( ClO4)2)的聚丙烯腈纳米颗粒(Ru- PAN).经扫描电子显微镜(SEM)表征,制备的Ru - PAN的尺寸为135±15 nm,呈规则球型,尺寸分布均匀且在水中的分散性较好.实验考察了氧气、共存离子和pH值对其荧光性质的影响以及...     

PAN分子环化行为对纤维结构及性能的影响

预氧化阶段是链状聚丙烯腈(PAN)分子演变为耐热梯型结构的过程。文中借助IR,X ray及纤维应力形变关系初步探索了PAN纤维预氧化过程中晶区和非晶区分子的环化行为对纤维结构及性能的影响规律。结果表明,PAN纤维在预氧化初期的环化反应主要发生在纤维的非晶区,中后期反应则在晶区和非晶区进行。从预氧化过程中纤维强度及拉伸形变曲线变化规律认为PAN纤维早期的环化反应主要在分子内进行。     

胶原蛋白的接枝改性及与腈纶共混纤维的研究

通过接枝聚合的方法对胶原蛋白进行改性，显著改善了胶原蛋白易溶于水的缺点，使之能够应用于纤维工业，并通过红外光谱对接枝改性的胶原蛋白进行了表征．同时，研究了几种不同比例胶原蛋白与聚丙烯腈共混纺丝液的纺丝性能，通过Instron 5565型强力仪、扫描电镜等对纤维的力学性能与形貌进行了测试和分析．