氨化對(duì)聚丙烯腈溶液雙擴(kuò)散行為的影響和機(jī)理探究.pdf

1、聚丙烯腈溶液成形過程的控制對(duì)PAN基碳纖維原絲的性能至關(guān)重要。傳統(tǒng)的濕法紡絲方法制備的聚丙烯腈原絲會(huì)出現(xiàn)皮部致密芯部疏松的皮芯結(jié)構(gòu)。通過改變凝固浴濃度和溫度調(diào)控原絲的徑向均質(zhì)性有一定的限度。所以國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者通過氨化調(diào)整分子間的作用力來改變徑向均質(zhì)性。但是目前關(guān)于氨化后聚丙烯腈溶液擴(kuò)散速度和相分離情況的內(nèi)容卻鮮有涉及。所以本課題主要研究了氨化對(duì)聚丙烯腈溶液雙擴(kuò)散和相分離的影響。
　　通過顯微拍照法借助繪圖軟件衡量在相同時(shí)間內(nèi)聚合液

2、的相對(duì)擴(kuò)散距離來表征擴(kuò)散速度。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過氨化改性的聚合液擴(kuò)散速度明顯上升。采用濁點(diǎn)滴定法繪制三元相圖，通過分析三元相圖得出結(jié)論:氫化改性的PAN聚合液相分離需要更多的凝固劑水，相分離過程趨緩。在顯微鏡觀察相分離過程中形成的孔洞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，氨化改性后的聚合液在相分離過程中形成的孔洞較少，徑向更均質(zhì)。通過靜態(tài)接觸角方法發(fā)現(xiàn)氨化之所以能夠提高雙擴(kuò)散速度減緩相分離過程是因?yàn)榘被笥H水性提高、表觀粘度上升。但是通過凝膠滲透色譜(GPC)和轉(zhuǎn)化率測(cè)