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木质素/聚丙烯腈共混溶液的制备及其性能研究
1
作者 马昆杰 顾红星 +1 位作者 钱鸿川 夏梦菲 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期125-129,共5页
为了探索木质素对丙烯腈聚合原液的性能影响,用两种不同的木质素与聚丙烯腈(PAN)进行了不同配比的共混实验,并对共混后的溶液进行黏度、稳态流变性能、固含量、分子量等一系列测试。结果表明,共混溶液的黏度随着温度的升高而下降,60℃... 为了探索木质素对丙烯腈聚合原液的性能影响,用两种不同的木质素与聚丙烯腈(PAN)进行了不同配比的共混实验,并对共混后的溶液进行黏度、稳态流变性能、固含量、分子量等一系列测试。结果表明,共混溶液的黏度随着温度的升高而下降,60℃左右时相对稳定;随着两种木质素含量的增加,A木质素/PAN共混溶液黏度显著增加,B木质素添加量超过40%后溶液黏度降低;木质素添加量为40%时,LA溶液黏度较纯PAN溶液黏度增加了192%,LB溶液黏度大幅提升了133%。这些都与溶液内分子链形态的变化有关,由于木质素添加后,共混溶液表现出典型切力变稀的性质,共混溶液的温度、木质素添加量等因素都会影响溶液切力变稀的临界剪切速率。实验发现,固含量降低没有影响溶液黏度,且A木质素/PAN共混溶液分子量大,分散度也较平均。不同木质素在添加少量时对PAN原液的流变性能影响几乎相近,因此共混溶液中加入30%~40%A木质素较适宜。 展开更多
关键词 木质素 聚丙烯腈 黏度 温度 添加量
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氨化方式对聚丙烯腈原丝结构和性能的影响 被引量：2
2
作者 石金 钱鸿川 +2 位作者 李森源 王飞翔 李常清 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期153-157,共5页
氨化的聚丙烯腈溶液(PAN)是获得均质致密结构、优良理化性能原丝的必要手段。通过丙烯腈(AN)聚合体系加入氨水和聚合结束后在聚合原液中通入氨气,得到不同氨化程度的PAN原液,经干喷湿纺纺丝制成PAN初生纤维和原丝,研究两种氨化方式对PA... 氨化的聚丙烯腈溶液(PAN)是获得均质致密结构、优良理化性能原丝的必要手段。通过丙烯腈(AN)聚合体系加入氨水和聚合结束后在聚合原液中通入氨气,得到不同氨化程度的PAN原液,经干喷湿纺纺丝制成PAN初生纤维和原丝,研究两种氨化方式对PAN纤维截面、初生纤维膨润度和原丝体密度、原丝强度和模量的影响。结果表明,氨化原液容易获得圆形截面的PAN纤维,且聚合体系氨化的原液在氨化度达到16%时,即可获得圆度为0.91的圆形截面,而聚合原液氨化其氨化度需达到28%,才可获得相同圆度(0.91)的截面。氨化后PAN纤维更致密,表现为初生纤维膨润度更低、原丝体密度更高;氨化度小于28%时,聚合体系氨化的原液比聚合原液氨化的原液得到的PAN初生纤维膨润度低、原丝体密度高。氨化度在20%~24%适宜范围,氨化后原丝强度和模量均值较高,且原丝强度和模量CV值明显减少。PAN纤维如需达到相同膨润度、体密度以及强度和模量CV值,聚合体系氨化原液所需的氨化度更低。 展开更多
关键词 PAN纤维 原丝 氨化度 氨化方式 理化性能
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上浆剂组分对碳纤维表观性能的影响研究 被引量：3
3
作者 杭传伟 钱鸿川 +5 位作者 徐牛牛 何州文 孙晓光 李悦悦 杨长龙 田磊 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第7期60-64,共5页
分别采用双酚A环氧树脂乳液、乙烯基酯树脂乳液、醚类乳化剂乳液对国产碳纤维进行上浆,测试比较了三种上浆剂对碳纤维的表观、毛丝量、展纱性、硬挺度、吸水率、表面能及其复合材料层间剪切强度的影响。双酚A环氧树脂有利于改善纤维表... 分别采用双酚A环氧树脂乳液、乙烯基酯树脂乳液、醚类乳化剂乳液对国产碳纤维进行上浆,测试比较了三种上浆剂对碳纤维的表观、毛丝量、展纱性、硬挺度、吸水率、表面能及其复合材料层间剪切强度的影响。双酚A环氧树脂有利于改善纤维表面状态,提高纤维集束性;醚类的乳化剂有利于降低纤维的毛丝量,改善纤维的展纱性;乙烯基酯树脂可以提高纤维的集束性及硬挺度。三种上浆纤维表面能从大到小依次为环氧树脂、醚类乳化剂、乙烯基酯树脂;吸水率从小到大依次为环氧树脂、乙烯基酯树脂、醚类乳化剂。上浆剂中组分的吸水率高低不是影响碳纤维复合材料层间剪切强度的决定性因素。 展开更多
关键词 碳纤维 上浆剂 表观性能 层间剪切强度
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氨化度对聚丙烯腈聚合进程和原液性能的影响 被引量：1
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作者 石金 钱鸿川 +2 位作者 李森源 王飞翔 李常清 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期176-179,共4页
聚丙烯腈(PAN)溶液是制备高性能碳纤维原丝的纺丝溶液,通过氨化改性PAN溶液进行纺丝,可获得结构均质、致密、性能优良的原丝。在丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯/衣康酸(AN/MA/ITA)三元聚合体系中加入不同量氨水,研究不同氨化度对PAN转化率、分... 聚丙烯腈(PAN)溶液是制备高性能碳纤维原丝的纺丝溶液,通过氨化改性PAN溶液进行纺丝,可获得结构均质、致密、性能优良的原丝。在丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯/衣康酸(AN/MA/ITA)三元聚合体系中加入不同量氨水,研究不同氨化度对PAN转化率、分子量及分布、黏度和亲水性等的影响。结果表明,当氨化度低于20%时,对PAN转化率和分子量及分布影响较小;当氨化度大于20%时,PAN溶液转化率由91.73%降低至87.2%,重均分子量由28.5×10^(4)降低至24.5×10^(4),数均分子量由9.4×10^(4)降低至7.6×10^(4),分布系数由2.98升至3.4,对聚合反应进程和原液指标有明显影响。聚会体系加入氨水后,随着氨化度增加,聚合原液旋转黏度和接触角持续降低,原液旋转黏度由11.9×10^(4)cP下降至9.8×10^(4)cP,接触角由70.1°降低至60.3°,原液亲水性明显改善。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 聚合 氨化度 反应进程 原液性能
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UV测试PAN原丝残余DMSO含量的影响因素研究 被引量：2
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作者 李颖华 刘钟铃 +2 位作者 刘春明 胡金鑫 钱鸿川 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期178-180,共3页
采用紫外光谱法(UV),研究了PAN原丝残余二甲基亚砜(DMSO)含量测试过程中样品的前处理方法,并对测试过程中的相关影响因素进行了分析。研究表明:溶剂煮沸法能快速地溶出PAN原丝中残余DMSO,样品最佳处理时间为2h;不同的油剂对实验结果影... 采用紫外光谱法(UV),研究了PAN原丝残余二甲基亚砜(DMSO)含量测试过程中样品的前处理方法,并对测试过程中的相关影响因素进行了分析。研究表明:溶剂煮沸法能快速地溶出PAN原丝中残余DMSO,样品最佳处理时间为2h;不同的油剂对实验结果影响程度不同;当样品煮沸溶液中DMSO浓度太低时采用UV法测试存在较大误差,为提高分析结果的准确性,当煮沸溶液的吸光度A小于0.318时,需采用色谱法进行分析测试。 展开更多
关键词 紫外光谱法 PAN原丝 残余DMSO 碳纤维
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聚丙烯腈原丝含油率测试方法研究 被引量：1
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作者 石金 王艳萍 +2 位作者 方歆 殷伟涛 钱鸿川 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期88-92,共5页
准确获得聚丙烯腈(PAN)原丝含油率,可有效地控制原丝品质、碳纤维生产稳定及有效地降低生产成本。研究了提取剂、提取方法、纤维状态以及提取方法组合对PAN原丝含油率测定的影响,开发了适用原丝生产企业的简便、准确和稳定性好的原丝含... 准确获得聚丙烯腈(PAN)原丝含油率,可有效地控制原丝品质、碳纤维生产稳定及有效地降低生产成本。研究了提取剂、提取方法、纤维状态以及提取方法组合对PAN原丝含油率测定的影响,开发了适用原丝生产企业的简便、准确和稳定性好的原丝含油率测定方法。结果表明:在提取剂相同时,抽提法测试所得PAN原丝含油率均大于回流法0.02%~0.04%,但抽提法CV值为4.2%,而回流法CV值在1%左右,小于数据更稳定;纤维完全松散或棉线绑定,不影响含油率测定,但滤纸包裹纤维会吸附0.01%~0.02%油剂;相同的提取方法,乙醚作为提取剂的含油率测定比二氯甲烷高0.06%~0.07%;经回流提取后再进行二次抽提,仍可获得0.12%~0.21%不等的油剂,上油原丝、二氯甲烷回流提取原丝、再经乙醚二次抽提的原丝进行X射线光电子能谱技术分析,Si相对C的含量Si 2p/C 1s逐步下降,由48.31%分别下降至17.96%、11.09%,回流法和抽提法结合更能稳定、真实地获取原丝真实含油率,是PAN碳纤维原丝厂家适用的原丝含油率测定方法。 展开更多
关键词 聚丙烯腈原丝 含油率 回流法 抽提法 X射线光电子能谱技术分析
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聚合釜材质对丙烯腈连续聚合凝胶的影响 被引量：1
7
作者 田奇君 顾红星 +1 位作者 钱鸿川 唐俊鑫 《合成纤维》 CAS 2021年第12期31-35,共5页
为分析丙烯腈连续聚合过程中凝胶和聚合釜材质的相关性,选择不锈钢、陶瓷和衬塑三种材质聚合釜进行连续聚合试验。通过观察多个运行周期中一道滤机压差变化和滤布更换次数,对比分析排胶情况以及聚合液黏度和分子质量的变化等,证明丙烯... 为分析丙烯腈连续聚合过程中凝胶和聚合釜材质的相关性,选择不锈钢、陶瓷和衬塑三种材质聚合釜进行连续聚合试验。通过观察多个运行周期中一道滤机压差变化和滤布更换次数,对比分析排胶情况以及聚合液黏度和分子质量的变化等,证明丙烯腈连续聚合过程中有吸附型凝胶、微凝胶等多种形式的凝胶存在,凝胶会随着运行时间的延长不断增多。聚合釜材质的表面能越小,其吸附型凝胶产生的可能性越小。聚合釜材质对凝胶的抑制效果表现为:低表面能衬塑体系>陶瓷体系>不锈钢体系。 展开更多
关键词 丙烯腈 连续聚合 凝胶 聚合釜
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丙烯腈连续聚合凝胶形成机制分析
8
作者 田奇君 顾红星 +1 位作者 钱鸿川 唐俊鑫 《合成纤维工业》 CAS 2021年第4期47-50,共4页
对丙烯腈连续聚合过程中生成的凝胶进行了研究,分析了凝胶的生长点形成机制和凝胶长大机制。结果表明:丙烯腈连续聚合过程中生成的凝胶主要有普通吸附型凝胶、粗糙点凝胶、热凝胶、冷凝胶等吸附型凝胶和微凝胶;凝胶生长点的形成主要是... 对丙烯腈连续聚合过程中生成的凝胶进行了研究,分析了凝胶的生长点形成机制和凝胶长大机制。结果表明:丙烯腈连续聚合过程中生成的凝胶主要有普通吸附型凝胶、粗糙点凝胶、热凝胶、冷凝胶等吸附型凝胶和微凝胶;凝胶生长点的形成主要是由连续聚合体系流场、温度场、物料场的变化引起聚丙烯腈分子链段收缩、抱团、脱溶剂化等所致;凝胶的生长主要是大量的聚丙烯腈分子链通过分子间作用力相互吸引而形成,并非化学交联反应所致。 展开更多
关键词 丙烯腈 连续聚合 聚丙烯腈 凝胶 形成 生长 机制
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碳纤维生产过程中含氰化氢废气处理原理和系统设计
9
作者 崔峙 殷伟涛 +3 位作者 徐盼盼 钱鸿川 管全景 马永田 《广东化工》 CAS 2019年第5期163-164,167,共3页
在聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的含氰化氢(HCN)的有毒有害废气会极大地污染环境、危害人类健康。近年来政府对于环境保护力度不断加强,含氰化氢废气长期有效的处理对于促进碳纤维持续有序生产有重要意义。文章主要介绍了含氰化氢废... 在聚丙烯腈基碳纤维生产过程中产生的含氰化氢(HCN)的有毒有害废气会极大地污染环境、危害人类健康。近年来政府对于环境保护力度不断加强,含氰化氢废气长期有效的处理对于促进碳纤维持续有序生产有重要意义。文章主要介绍了含氰化氢废气处理的原理和一种可操作的废气处理装置设计实例。这一设计不仅可用于碳纤维生产,同时对于其他行业的含氰化氢废气处理也有借鉴意义。 展开更多
关键词 聚丙烯腈基碳纤维 含氰化氢废气处理 燃烧法 催化氧化法
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