腈綸預環(huán)化預氧化制備阻燃纖維研究.pdf

1、預氧纖維是碳纖維制造過程中的一個中間產(chǎn)品，在碳纖維制造中占有特別重要的地位，其伴隨著碳纖維的發(fā)展而發(fā)展。同時預氧纖維因其具有特殊的阻燃性能，所以又可以作為獨立的紡織纖維用在耐高溫和阻燃領(lǐng)域，生產(chǎn)特種服裝、裝飾材料和耐高溫過濾材料等。但是預氧纖維在該領(lǐng)域的應用研究卻比較稀少，特別是民用腈綸的預氧化更很少有人涉及。因此，開展民用腈綸纖維的預氧化研究和預氧纖維的阻燃及耐高溫領(lǐng)域應用進行研究，對拓展民用腈綸纖維的應用范圍，促進我國紡織用預氧纖維

2、的發(fā)展具有重要的意義。
　　為制造出紡織應用性能良好、且具有較好阻燃性能的預氧纖維，本文采用先對民用腈綸大絲束進行化學及環(huán)化預處理，然后再進行預氧化的制備方法，研究了應用于紡織阻燃領(lǐng)域的預氧纖維的制備工藝。主要研究內(nèi)容包括：
　　化學及環(huán)化預處理試劑選擇研究：主要研究了羥胺、環(huán)化試劑、硫酸銅等不同化學試劑對腈綸進行單獨表面預處理和將兩種不同試劑對腈綸進行分步預處理對預氧化纖維結(jié)構(gòu)和性能影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羥胺-環(huán)化試劑兩步預處

3、理能較好改進預氧纖維的結(jié)構(gòu)性能。因此選定羥胺-環(huán)化試劑兩步預處理作為民用腈綸預氧化前的預處理方法。
　　預處理工藝研究：針對選定的羥胺-環(huán)化試劑預處理方法，研究了預處理條件對纖維結(jié)構(gòu)性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明：羥胺濃度3％，CuCl濃度0.3%，碳酸鈉濃度0.8%，羥胺溶液溫度80℃，處理時間10min，環(huán)化試劑濃度3%，環(huán)化試劑溶液溫度80℃，處理時間10min，溶液浴比1:10時，能夠獲得高質(zhì)量預氧纖維。
　　預氧化工藝研

4、究：對預處理后纖維進行了預氧化工藝條件研究，結(jié)果表明：采用10℃/10min的升溫速率、升溫到260℃時便可以制備出力學性能及阻燃性能均滿足紡織用耐熱阻燃纖維要求的預氧絲。
　　預處理機理研究：在工藝研究的基礎(chǔ)上，對羥胺-環(huán)化試劑兩步預處理過程中的偕胺肟化反應﹑Cu+-氰基絡(luò)合機理﹑環(huán)化試劑-Cu+-氰基定點環(huán)化反應機理進行了研究。并通過紅外﹑差熱﹑TG等測試對腈綸原絲及羥胺-環(huán)化試劑兩步預處理后纖維的熱性能及化學環(huán)化程度進行表征