聚酰亞胺-聚丙烯腈共混預氧化纖維的制備及其結構與性能的研究.pdf

1、本文旨在制備一種共混纖維，同時探索一種兼容聚酰亞胺(PI)和聚丙烯腈(PAN)特性的紡絲工藝。這種聚酰亞胺/聚丙烯腈(PI/PAN)共混纖維既能直接作為高性能纖維使用又可以用來制備碳纖維。
　　采用機械共混的方法制備PAA/PAN共混紡絲原液。其中PAA溶液為BPDA/p-PDA/ODA(BPO)三元共聚體系。通過相差顯微鏡對PAA/PAN體系的相容性進行研究。結果表明，PAA/PAN共混體系相容性良好。采用濕法紡絲制備PI纖維、

2、PAN纖維、PI/PAN纖維。通過FT-IR、2D-WAXD、DSC、DMA、SEM和纖維電子強力儀對纖維的結構與性能進行表征。
　　研究了不同熱處理時間對PI纖維、PAN纖維、PI/PAN纖維結構與性能的影響。結果表明，對于PI纖維，酰亞胺化程度隨著熱處理時間的延長逐漸升高，纖維的取向度、側向有序度以及力學性能呈先升高再降低的趨勢。熱處理時間為3min時力學性能最好，為1082MPa。對于PAN纖維，預氧化程度隨熱處理時間的延長

3、逐漸升高，纖維的力學性能呈先提高再降低的趨勢。對于PI/PAN纖維，酰亞胺化程度和預氧化程度同純體系變化規(guī)律一致，且同等條件下較PI和PAN純體系有所提高。熱處理10min的PI/PAN纖維，力學性能最好，可達1151MPa。共混體系中，PI組分對力學性能的貢獻更大。
　　本文同時研究了質量比對PI/PAN纖維結構與性能的影響。分別制備了PAN含量為23％、33％、43％的PI/PAN纖維。結果表明，隨著PAN含量的增多，亞胺化程