文档介绍：北京化工大学
硕士学位论文
碳纤维用聚丙烯腈原丝聚合体系的研究
姓名:白会涛
申请学位级别:硕士
专业:化学
指导教师:刘杰
20100603
碳纤维用聚丙烯腈原丝聚合体系的研究摘要高性能碳纤维的研发趋势要求前驱体的高纯化和结构均质化,然而,从一开始人们就在聚合体加入第二、三单体用以拓宽聚合体放热性和改善成纤性。因此,如何在聚合体结构中只加入一种共聚单体的同时满足聚合物环化放热与成纤的需求的相关研究恢笔翘枷宋究领域的难点与热点之一。首先以丙烯腈为主单体,丙烯酸甲酯、衣康酸为共聚单体,偶氮二异丁腈为引发剂,╇纺丝原液。通过对单体转化率、分子量、差示扫描量热仪姆治觯致哿烁魇笛椴问如单体浓度、聚合时间、引发剂浓度和聚合温度宰;省⒎肿恿恳约共聚刃阅艿挠跋欤⒂τ煤焱夤馄住⒑舜殴舱袂馄椎仁侄纬步分析了共聚慕峁埂=峁砻鳎杭词故笛槭奔浯锏,各实验参数即使略有变化,单体转化率至多达到%左右;引发剂浓度和单体浓度是溶液分子量的主要影响因素,通过调节这两个实验参数,可以明显改变分子量;共聚单体的加入对娜刃阅苡邢灾跋欤使共聚湃确迕飨员淇恚曳湃攘勘染跴明显降低。然后,以衣康酸,及甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,异丙醇,异丁醇为底物,通过选择性酯化反应合成出了相应的驴邓嵯盗械ヵァ下以为引发剂在幸訤—法和甌法
之间共聚合反应的表观竞聚率分别为翰严、,分别测定了各驴邓岬ヵビ氡╇娴谋砉劬壕勐省7⑾甊ㄋ舛ǖ膒一衣康酸单异丁酯与丙烯腈≈、气氛、升温速率对..簿畚锶任榷ɑ挠跋臁=峁砻鳎琈构聚物的放热起始温度显著降低,放热峰拓宽,放热速率减小,但气氛对..湃确迤鹗嘉露扔跋觳淮蟆U獗砻髟谌任榷ɑ中以离子机理引发环化反应,再发生氧化反应。随着升温速率的提高,反应起始温度逐渐向高温区移动,放热量逐渐变小,峰型由拓宽的两个峰逐渐向一个峰变化。随着含量的增大,.,这表明未能改善共聚那姿性。广角湎哐苌涫莸玫焦簿畚锉染畚锏慕峋Ф刃。Я3寸则小的得多,这说明能够改善分子链的规整度,增加了链的柔顺性,改善了可纺性。关键词:聚丙烯腈,差示扫描量热法,驴邓岬ヵィ壕勐剩枷维北京化笱妒宦畚
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作者签名:一马金殖保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在上年解密后适用二自垒弦北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。作者签名:导师签名:.’一
、高比模量的增强型和功能型新型纤维材料,是在世纪年代迅速发展起来的高科技产品。它具有密度低、耐热、耐化学腐蚀、列综合功能,作为纤维它还具有柔软性和可编、可纺织性,特别突出的是它有高比强度和高比模量两大特性。以碳纤维为增强体的树脂基复合材料的比模量要比以大大减轻宇航飞船、导弹和飞机等的重量,解决许多工程技术中的关键问题。这使得它被广泛应用于航空航天、国防军事等尖端领域以及高级体育用品、医疗制备碳纤维的前驱体有很多,可以用黏胶纤维、沥青、聚丙烯腈⒕乙烯醇、木质素、聚氯乙烯、酚醛树脂、聚苯并噻唑等为原料,但到目前为止,取得工业规模生产的仅仅有聚丙烯腈、黏胶、和沥青郑渲芯郾╇婊枷维产量占%以上;黏胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料和隔热材料,其产量不足世界碳纤维总产量的ィ阂蛭F渖ひ崭丛樱蓟章实停杀靖撸话憬限于军事领域高技术产品应用。但是由于其独特的功能,黏胶碳纤维仍占据着其他纤维不可取代的地位仍是重要的战略物资;年日本群马大学的大谷杉郎【成功研制出沥青基碳纤维。而沥青基碳纤维成为碳纤维领域中仅次于第二大原料路线。对这三种碳纤维的一些研究表明聚丙烯腈基碳纤维的综合性能最好。聚丙烯腈纤维被认为是当今制造碳纤维的最重要和最有发展前途的原丝,其优点是高度的