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《东华大学》 2009年
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聚丙烯腈/离子液体溶液纺丝成型工艺研究

董炜星  
【摘要】: 聚丙烯腈纤维不仅仅限于民用、服用,在产业上、特别是在高科技的航天航空领域更发挥着巨大作用。但是已经工业化的腈纶溶液纺丝中,所用溶剂包括硫氰酸钠水溶液、DMF、DMSO、HNO_3等,溶剂有毒或有强烈的腐蚀性,回收处理困难,容易造成环境污染。离子液体已成为公认的化学化工过程中清洁生产的绿色溶剂,以其特殊的结构和优异的性能,引起了科学界和工业界的广泛兴趣。 首先,我们研究了聚丙烯腈(PAN)/离子液体的流变性能。探讨了浓度、温度、分子量等因素对溶液稳态和动态流变行为的影响,并且与相同条件下的常规溶剂纺丝溶液做了比较。结果表明聚丙烯腈/离子液体溶液表现出一种典型的切力变稀的流变行为,其粘度比相同条件下常规溶剂的聚丙烯腈溶液大,详细分析了浓度、温度、分子量等因素对溶液稳态和动态流变行为的影响,发现以离子液体为溶剂的聚丙烯腈溶液粘流活化能较大,因此温度对溶液粘度非常敏感。 在此基础上,以离子液体为溶剂,通过干喷湿纺的技术,制备了聚丙烯腈初生纤维。利用WXRD,SEM等手段,分析了在不同条件下(包括凝固浴温度,温度以及喷丝头牵伸比)纺制的初生丝结构和性能。结果表明,凝固浴中含离子液体5%,凝固浴温度为25℃,喷丝头牵伸比为1.2时,所形成的初生丝有较高的结晶度以及较小的晶粒尺寸,丝条结构均匀,可牵伸倍数增大,并且得到的牵伸纤维具有较优异的力学性质。 最后,研究了后牵伸工艺对该体系制备的聚丙烯腈纤维性能影响。研究表明在本论文实验范围内,60℃水浴,2倍预牵伸后得到纤维具有较好的结构性能,并且利于后牵伸;在沸水浴中3倍牵伸后,制备了各项性能较为优异的聚丙烯腈纤维。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ340.64

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱新军;丙烯腈聚合物/1-丁基-3-甲基咪唑氯化物流体特性及纺丝挤出动力学模拟[D];东华大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈娟;王成国;;PAN湿法纺丝中凝固成纤过程的研究进展[J];材料导报;2006年09期
2 杨茂伟;王成国;王延相;王启芬;刘焕章;蔡相军;;PAN湿法纺丝工艺与纤维性能相关性研究[J];材料导报;2006年10期
3 顾新飞;张清华;陈大俊;;聚酰胺酸溶液的动态流变行为[J];东华大学学报(自然科学版);2008年01期
4 宋强;林国仁;方德铭;卓卫东;;聚丙烯腈纤维混凝土基本力学性能的试验研究[J];福建建筑;2007年05期
5 张连敏;李祥高;;聚丙烯腈纤维的生产技术及其应用综述[J];非织造布;2007年02期
6 徐樑华,吴红枚;PAN/DMSO干湿法纺丝凝固工艺的研究[J];高分子材料科学与工程;2000年06期
7 王启芬;王成国;王延相;杨茂伟;于美杰;;PAN纤维的结构对纤维强度的影响[J];功能材料;2006年11期
8 T.Gries ,刘越;聚丙烯腈纤维的发展:开发简史与生产工艺[J];国外纺织技术;2003年11期
9 陈蕾,杨明远,毛萍君;聚丙烯腈纤维的熔融纺丝[J];合成技术及应用;1998年03期
10 张旺玺;王艳芝;;熔融纺丝工艺制备碳纤维原丝[J];合成技术及应用;2007年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐莹;乔辉;吴立峰;张国澄;诸葛启勇;;几种荧光颜料在塑料中分散性和耐热性的比较[J];工程塑料应用;2008年01期
2 陈开源;步玉磊;周南桥;刘斌;唐海龙;翟丽;;振动力场下PP增强管材的制备及性能研究[J];工程塑料应用;2009年05期
3 柳天磊;杜遥雪;;振动力场对销钉螺杆挤出机混炼过程的影响[J];工程塑料应用;2011年03期
4 盛多乐;;腈纶湿法纺丝生产过程中的乏汽回收及利用[J];安徽化工;2010年04期
5 罗云肖;毕松梅;;聚丙烯腈基预氧化织物的制备及性能研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
6 崔诗汇,马恒娜,李燕立;聚丙烯/丁基橡胶共混物的研究[J];北京服装学院学报;2005年02期
7 赵国;徐静;;凝胶质量分数对超高分子质量聚乙烯纤维加工及结构性能的影响[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年02期
8 金秀洪,张文熊,焦芳,周建梅,张卓,金日光;热致液晶聚酰胺的合成与表征[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年01期
9 黄丽,战仁波,姜志国,谢晓芳;纳米SiO_2改性UHMWPE性能的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年03期
10 孟杰;余鼎声;徐日炜;孙吉祥;;豆油-苯乙烯共聚物的悬浮制备[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
2 丁莉萍;顾劲华;潘鼎;;PAN碳纤维原丝干湿纺凝固动力学的新模型[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
3 沈端;顾劲华;潘鼎;;PAN碳纤维原丝纺丝凝固成形条件对初生丝微细结构的影响[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
4 叶武;谭连江;潘鼎;;凝胶法聚丙烯腈基碳纤维原丝的制备[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
5 徐海峰;马彩霞;潘鼎;;聚丙烯腈碳纤维凝胶纺凝固成型机理研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
6 张旺玺;;电纺丝制备聚丙烯腈基纳米碳纤维[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年
7 徐普;徐恒昌;王同;;含RF填料光固化复合树脂的流变特性[A];海南省口腔医学会第二次会员代表大会暨学术会议论文汇编[C];2004年
8 叶健青;汪晓峰;任加荣;张玉华;朱苏康;;芳砜纶纤维的热稳定性分析[A];2009年耐高温芳砜纶纤维开发应用研讨会论文集[C];2009年
9 马丽婷;陈新文;李晓骏;裴高林;苏彬;;有机玻璃在湿热条件下的老化机理[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
10 王玉峰;石葆莹;胡惠仁;;阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液的合成、表征及其对废纸浆的助留助滤作用[A];第十三届全国包装工程学术会议论文集[C];2010年
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1 张春明;常压等离子体处理涤纶织物的颜料喷墨印花性能研究[D];江南大学;2010年
2 常大伟;挤压法糖玻璃化包埋维生素的研究[D];江南大学;2010年
3 张志奋;浆膜动态性能研究及其在蒙脱土掺杂浆料改性效果评价中的应用[D];东华大学;2010年
4 鲁江;碳纳米管/Lyocell纤维的研制及其应用初探[D];东华大学;2010年
5 罗胜利;生物可降解PBST纤维的制备及结构性能研究[D];东华大学;2010年
6 王春莹;聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D];江南大学;2011年
7 张连兵;RAFT活性自由基聚合法制备核壳结构颜料及应用[D];江南大学;2011年
8 刘旭光;异形截面碳化硅纤维制备及其吸波性能[D];国防科学技术大学;2010年
9 李俊生;硼吖嗪的合成及其转化制备氮化硼研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 王好盛;聚合物/全硫化超细橡胶粒子/碳纳米管三元复合材料的制备及结构与性能研究[D];北京化工大学;2011年
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1 李昌垒;抗熔滴涤纶纤维的研究[D];浙江理工大学;2009年
2 崔连臣;低熔点PTT的合成及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
3 刘建;三个意蜂种群MRJP3的基因表达及其蛋白含量的比较分析[D];安徽农业大学;2010年
4 孙晴卿;二聚酸聚酯多元醇的合成及其热塑性聚氨酯弹性体的性能研究[D];湘潭大学;2010年
5 刘俊;纳米硅/铝氧化物改性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 田远;新型组织修复用纳米纤维材料的初步研究[D];北京服装学院;2010年
7 刘玮;水滑石改性聚酯的研究[D];北京服装学院;2010年
8 王丹丹;核壳粒子在两相共混物中的定向分布及其对力学性能的影响[D];长春工业大学;2010年
9 高慧慧;聚乙烯醇合成及聚合度调控研究[D];华东理工大学;2011年
10 王洪星;溴化聚苯乙烯的制备与性能研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
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1 周国发;黄潇;胡晨章;;聚合物粘弹流变性能参数对口模挤出胀大的影响[J];工程塑料应用;2008年05期
2 曾广胜;瞿金平;;振动力场对聚合物挤出胀大的影响[J];材料科学与工艺;2008年02期
3 刘瑞刚,沈弋弋,胡学超,邵惠丽;Lyocell纺丝溶液细流直径在气隙中的变化[J];中国纺织大学学报;2000年04期
4 袁婷婷;陈大俊;;氨纶干法纺丝动力学的计算机模拟[J];东华大学学报(自然科学版);2007年02期
5 尹洪军;姜海梅;钟会影;苏宇驰;;SPTT黏弹性流体在突缩流道内的流动[J];大庆石油地质与开发;2008年02期
6 王华平,余晓蔚,韩淑丽;熔纺中空纤维皮芯结构的动力学模拟──泵供量、卷绕速度、熔体温度、切片粘度的影响[J];纺织学报;1999年02期
7 张连敏;李祥高;;聚丙烯腈纤维的生产技术及其应用综述[J];非织造布;2007年02期
8 郑伟;程博闻;臧洪俊;刘宝友;丁长坤;;聚丙烯腈/溴代-1-丁基-3-甲基咪唑溶液的流变行为[J];高分子材料科学与工程;2009年03期
9 阮春蕾;欧阳洁;赵智峰;刘德峰;;非等温粘弹流体平板收缩流的数值模拟[J];高分子材料科学与工程;2009年06期
10 柳和生;涂志刚;黄兴元;;聚合物熔体挤出胀大的三维数值模拟[J];高分子通报;2008年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑泓;聚合物挤出成型过程计算机模拟与流场中大分子链形态流变学的研究[D];上海交通大学;2007年
2 张传雄;熔融纺丝成形理论应用及聚合物光学纤维开发[D];东华大学;2008年
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1 李宙雷;离子液体与聚丙烯腈/离子液体稀溶液的研究[D];东华大学;2005年
2 杨玲玲;碳纤维用丙烯腈聚合物在离子液体中的聚合反应研究[D];东华大学;2009年
3 赵瑞辉;细旦中空涤纶(PET)短纤维熔融纺丝动力学研究及应用[D];东华大学;2009年
【二级参考文献】
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1 唐春红,吴彤,刘杰,吴刚;聚丙烯腈原丝微结构的X射线衍射分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年03期
2 韩曙鹏,徐樑华,曹维宇,姚红;X射线衍射法研究聚丙烯腈原丝的晶态结构[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年02期
3 赵稼祥;我国高性能碳纤维研究为何一直徘徊不前?[J];材料导报;2000年04期
4 贺福,杨永岗;创新是发展我国碳纤维工业的必由之路[J];材料导报;2000年11期
5 王延相;王成国;朱波;季保华;王强;;聚丙烯腈湿法纺丝中纤维结构的形成研究[J];材料导报;2005年07期
6 郑强,赵铁军;多相/多组分聚合物动态流变行为与相分离的关系[J];材料研究学报;1998年03期
7 顾广新,胡赛珠,邵惠丽,吴承训,胡学超;纤维素溶液的动态流变性质[J];东华大学学报(自然科学版);2001年04期
8 徐鸿升,李忠明,杨鸣波;多组分聚合物的动态流变特性[J];高分子材料科学与工程;2004年06期
9 罗益锋;新世纪初世界碳纤维透视[J];高科技纤维与应用;2000年01期
10 贺福,赵建国,王润娥;碳纤维工业的长足发展[J];高科技纤维与应用;2000年04期
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1 陆飞;宋俊;程博闻;梁义;;纤维素-[Amim]Cl浓溶液的稳态流变规律[J];功能高分子学报;2010年02期
2 K.V.Datye,沈云;聚丙烯腈纤维的差别化品种[J];国外纺织技术;1998年12期
3 闫红芹;;纤维素/离子液体溶液流变行为的研究[J];纺织学报;2009年12期
4 郑伟;程博闻;臧洪俊;刘宝友;;几种离子液体对聚丙烯腈溶解性能的研究[J];天津工业大学学报;2008年01期
5 陈德峻;赵琪;何启瑞;蔡一艾;;高聚物浓溶液在成形过程中流变行为的研究 第四报:聚丙烯腈亚砜纺丝溶液在不同长径比的模口中的流动与挤出胀大[J];华南理工大学学报(自然科学版);1981年02期
6 B.Kosan;A.Nechwatal;F.Meister;陈红燕;;离子液体中制备多组分纤维素纤维[J];国际纺织导报;2009年04期
7 高希银;韩娜;张兴祥;王学晨;;含离子液体的丙烯腈/丙烯酸甲酯共聚物及熔纺纤维的研究[J];化工新型材料;2010年11期
8 王贺团;李常清;石鑫;蓝雁;徐樑华;;PAN/DMSO溶液的挤出对初生纤维结构的影响[J];合成纤维工业;2009年04期
9 章杰;;聚丙烯腈纤维原浆的新型着色剂[J];上海化工;1987年03期
10 朴玲钰,付晓,杨雅立,陶国宏,寇元;离子液体的酸性测定及其催化的二苯醚/十二烯烷基化反应[J];催化学报;2004年01期
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1 詹天荣;张魁英;张伟;侯万国;;新型含羟基离子液体的绿色合成[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
2 陈玉娟;陈晶;张洪浩;卓克垒;王键吉;;离子液体在糖水溶液中的电导性质研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
3 马晶晶;刘千阁;卓克垒;王键吉;;不同温度下离子液体在水溶液中的活度系数研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
4 李建申;张建玲;韩布兴;赵悦菊;王前;;表面活性剂/离子液体/水体系的相行为及微乳液的形成研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
5 马森;于淑娟;;蔗渣纤维素在离子液体中的均相戊二酸化研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
6 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
7 毕晓静;肖军华;;基于樟脑的新型手性离子液体[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
8 荆俊;李志勇;裴渊超;王键吉;;氨基酸酯离子液体对药物分子的萃取分离性能[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
9 薛鲁燕;黄锡荣;;适宜漆酶催化活力表达的新型离子液体微乳液的构建[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 纪德军;孙研;刘艳升;仵浩;严峻;胡玉峰;;微波法合成离子液体的实验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
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1 李峰 段立斌;我国离子液体研究达到新高度[N];甘肃日报;2003年
2 本报驻华盛顿记者 张孟军;化学新宠——离子液体[N];科技日报;2001年
3 本报记者 李宏乾;离子液体:节能减排有作为[N];中国化工报;2010年
4 肖化;全球离子液体市场快速扩张[N];中国化工报;2010年
5 柯旺;新的溶剂——离子液体[N];北京科技报;2001年
6 王秀兰;我国离子液体研究取得新进展[N];中国化工报;2003年
7 李宏乾;绿色溶剂:离子液体正迈向产业化[N];中国化工报;2003年
8 姚笛;我国离子液体研究取得重大突破[N];中国环境报;2003年
9 王立朝 纪晓阳;离子液体研究领域获重大突破[N];甘肃日报;2002年
10 ;偌大冰山刚刚掀开一角[N];中国化工报;2003年
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3 赵新华;离子液体中清洁氧化过程的研究[D];华东师范大学;2010年
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5 朱学英;若干离子液体的结构、合成和催化机理及其与溶剂相互作用的理论研究[D];山东大学;2011年
6 杨雪;功能化离子液体的合成及在金属催化中的应用[D];天津大学;2009年
7 巩凯;功能化离子液体的研究及其在缩合反应中的应用[D];南京理工大学;2009年
8 戎梅竹;功能离子液体合成与催化环状碳酸酯的研究[D];天津大学;2009年
9 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
10 王影;分散液液微提取在环境水样和生物样品处理中的应用[D];吉林大学;2011年
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1 董炜星;聚丙烯腈/离子液体溶液纺丝成型工艺研究[D];东华大学;2009年
2 韩志飞;功能化离子液体的合成及对二氧化硫的吸收[D];河北理工大学;2010年
3 魏会芳;离子液体中纤维素催化转化制5—羟甲基糠醛[D];大连理工大学;2010年
4 杨彩茸;离子液体的制备及在汽油脱硫中的应用[D];西北大学;2010年
5 李滨;功能化离子液体及其衍生物在有机反应中的应用研究[D];暨南大学;2010年
6 陈灵波;氯化咪唑Fe基离子液脱硫剂的合成及构效关系研究[D];北京化工大学;2010年
7 聂阳;功能化离子液体的物性测定及其固定二氧化碳性能研究[D];河北理工大学;2010年
8 白金芳;以氨基酸为原料合成光学活性离子液体及其结构表征[D];哈尔滨师范大学;2010年
9 栾和鑫;离子液体与烷基芳基磺酸盐的协同效应研究[D];大庆石油学院;2010年
10 张娟娟;硅胶固定化离子液体富集分离天然产物中的活性成分[D];南昌大学;2010年
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