碳纖維因其具備的優(yōu)良性能,現(xiàn)已成為國防軍工和民用領(lǐng)域的一種不可或缺的材料。在工業(yè)生產(chǎn)中,聚丙烯腈(PAN)基碳纖維占據(jù)主導(dǎo)地位,干噴濕紡工藝作為PAN基碳纖維原絲制備的主要工藝之一,因具有快速高效的特點(diǎn)而受到業(yè)界的高度重視。同時(shí),由于干噴濕紡的干段拉伸,高倍率牽伸等工藝的特殊性,它對(duì)PAN原液的品質(zhì)提出了更為苛刻的要求。然而在丙烯腈(AN)連續(xù)溶液聚合的生產(chǎn)過程中,溶液中凝膠的形成儼然成為了影響原絲及其碳纖維質(zhì)量和性能的重要因素。因此,開展丙烯腈連續(xù)溶液聚合中凝膠的形成機(jī)制研究,將成為研發(fā)相應(yīng)凝膠抑制技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ),具有重要的意義。本文從實(shí)際生產(chǎn)及其改造試生產(chǎn)中所產(chǎn)生的凝膠現(xiàn)象分析入手,根據(jù)凝膠在金屬、陶瓷和低表面能塑料等材質(zhì)表面的產(chǎn)生進(jìn)行行為分析,跟蹤研究不同凝膠的形成規(guī)律,揭示凝膠產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)制。研究結(jié)果表明:1、聚合釜內(nèi)壁都有降低表面能的趨勢(shì),當(dāng)其表面流動(dòng)的原液流速相對(duì)變緩時(shí),原液內(nèi)部的PAN分子鏈會(huì)因?yàn)閮?nèi)壁的吸附而相互交錯(cuò)纏繞并疊加抱團(tuán),進(jìn)而脫溶劑化形成吸附型凝膠生長點(diǎn)。眾多凝膠生長點(diǎn)表面裸露的大量PAN分子鏈段,進(jìn)一步通過分子間作用力吸附原液中的PAN分子鏈段,并與之交錯(cuò)纏繞...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＰＡＮ基碳纖維生產(chǎn)過程簡圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＡＮ－ｂａｓｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

維成品的強(qiáng)度較低，國內(nèi)應(yīng)用領(lǐng)域較少，??主要用作剎車片、保溫氈等。ＰＡＮ基碳纖維以丙烯腈（ＡＮ）為原料，生產(chǎn)工藝簡單，??產(chǎn)量占據(jù)世界碳纖維總產(chǎn)量的９０％以上［１２］，隨著航天航空、軌道交通［１３１等相關(guān)行業(yè)的??迅速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高性能碳纖維及其復(fù)合材料的需求也在日益增長Ｍｌ。Ｐ....

圖１－２?ＰＡＮ聚合工藝簡圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＡＮ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

????碳纖維用ＰＡＮ原液的聚合方法主要可分為沉淀聚合及溶液聚合。目前，ＰＡＮ溶??液聚合主要采用的是自由基溶液聚合，該聚合方法在學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用上都比較成??熟和完善＠１。溶液聚合因其生產(chǎn)的ＰＡＮ原液無需分離就能直接用來供紡，又被稱作??一步法。圖１－２是連續(xù)溶液聚合的示意圖....

圖１－４?ＰＡＮ－ＰＣ凝膠的廣角Ｘ射線衍射圖（ＰＡＮ質(zhì)量分?jǐn)?shù)２０％）??Ｆｉｇ．?１－４?Ｗｉｄｅ－ａｎｇｌｅ?ｘ－ｒａｙ?ｄｉｆｆｒａｃｔｏｇｒａｍ?ｆｒｏｍ?ＰＡＮ－ＰＣ?ｇｅｌｓ?（ＰＡＮ?ｍａｓｓ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?２０％）??

?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???５．００??４．０５??３．２０??２．４５??Ｉ?１．８。??：１２５?／??｜?ｏ．ａｏ??°?０．４５?＾＾＾??０．２０??０．０５??５．０?１０．０?１５．０?２０．０?２５．０?３０．０?３５．０?４０．０??２?０?（ｄｅｇｒｅｅｓ....

圖１－７凝膠化導(dǎo)致相分離示意圖??

????１．３．２．２?ＰＡＮ凝膠與分子間偶極作用的關(guān)系??Ｌａｂｕｄｚｉｎｓｋａ和Ｚｉａｂ丨ｃｋｉ［３５】早在１９７１年就提出，當(dāng)大分子間存在強(qiáng)相互作用時(shí)（如??氫鍵等強(qiáng)范德華力），就會(huì)形成類似于分子交聯(lián)的特性，產(chǎn)生大分子網(wǎng)絡(luò)，使流體溶??液轉(zhuǎn)變成彈性凝膠（圖１－６），在逐步凝....

本文編號(hào)：3921306