李常清
,
徐梁华
,
王晓玲
,
刘淑金
,
曹维宇
,
陈宏卓
高分子材料科学与工程
在PAN/DMSO湿法纺丝体系中,改变水洗条件,得到含有不同DMSO含量的聚丙烯腈原丝.通过光学显微镜、X射线衍射、DSC和TG等分析测试手段,研究了残余溶剂二甲基亚砜(DMSO)对PAN纤维结构及热性能的影响.在纤维低温热处理过程中,原丝中痕量DMSO的存在,可以改变纤维的截面形状、破坏纤维的晶态结构,并使纤维的热稳定性降低.
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
痕量DMSO
,
结构及热性能
马晓娜
,
李常清
,
李龙
,
王梦梵
,
徐木梁华
高分子材料科学与工程
利用丙烯腈（AN）与丙烯酸（AA）单体的化学性质及单体的活性不同,AA采用不同投料方式,制备了具有pH响应性与成纤性的丙烯腈/丙烯酸共聚物[P（AN-co-AA）],通过红外、液体核磁、元素分析等测试手段研究了共聚物结构特点。结果表明,AA与AN单体物质的量比为20∶80时,聚合物具有良好的pH响应性与成纤性;不同投料方式的共聚物中羰基与氰基含量的比值都随着反应进行呈增长趋势,一次性投料更大;分批投料共聚物分子链易形成嵌段结构,表现出良好的pH响应性及较好的力学性能。
关键词:
丙烯腈
,
丙烯酸
,
共聚合
,
竞聚率
,
pH响应性
张海龙
,
杨逢源
,
李常清
,
徐樑华
功能材料
通过原位聚合法合成聚丙烯腈(PAN)/碳纳米管(CNT)复合溶液,经过湿法纺丝技术制备了PAN/CNT复合原丝.通过X射线衍射仪,扫描电子显微镜和单丝拉伸仪研究了CNTs对PAN纤维晶态结构及力学性能的影响.结果表明,在方位角扫描图中,随着PAN/CNT复合纤维的制备过程,其双峰的不对称性逐渐增加,其强度比从1.054增加到1.258;复合原丝的结晶度(53.10%)高于PAN原丝的结晶度(51.89%);在赤道扫描图中,PAN/CNT复合原丝的斜方晶系200晶面峰比PAN原丝明显,且晶粒尺寸高于PAN原丝;复合原丝的断面形貌出现更多的微纤结构,且比PAN原丝具有更高的拉伸模量.
关键词:
聚丙烯腈
,
方位角
,
不对称
,
碳纳米管
,
复合纤维
李常清
,
袁姗
,
罗荣
,
郭雅明
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
将聚酰亚胺(PI)加入丙烯腈-衣康酸-二甲基亚砜体系进行聚丙烯腈(PAN)溶液聚合,湿法纺丝制备了PAN/PI复合纤维.利用流变仪、红外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热仪等研究了PAN/PI溶液的性质和复合纤维的结构特点.研究发现,加入PI后,聚合物溶液的稳态黏度降低,弹性和粘性模量在低剪切速率区降低;PI作为成核剂,引起初生纤维结晶度增大、晶粒尺寸减小;PI与PAN的溶解性差异导致凝固加快,初生纤维形成皮芯结构;引起原丝体密度减小.PAN/PI纤维在N2下放热量较少,在空气中由于结构疏松放热量较大.
关键词:
聚丙烯腈纤维
,
聚酰亚胺
,
原液改性
,
晶态结构
马晓娜
,
李常清
,
王梦梵
,
李龙
,
赵洪江
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
改变纺丝工艺湿法纺制共聚丙烯腈和丙烯酸(P(AN-co-AA))纤维,利用比表面孔径分布仪表征纤维的孔洞结构,X射线衍射光谱表征纤维晶态结构及称量法测试纤维溶胀度,研究了P(AN-co-AA)纤维的pH响应性与纤维结构的关系.结果表明,P(AN-co-AA)纤维具有pH响应特点,纤维在碱性溶液中的平衡溶胀度与纤维的晶态结构有关,结晶度大,平衡溶胀度小;纤维的响应时间与纤维直径、孔洞结构有关,直径越小,孔洞越多,响应速率越快.
关键词:
P(AN-co-AA)纤维
,
pH响应性
,
溶胀度
,
响应时间
,
纤维结构
李常清
,
杨策宇
,
肖阳
,
谢怀玉
,
徐(樑)华
高分子材料科学与工程
对不同晶态结构特点的聚丙烯腈(PAN)原丝进行预氧化处理,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱法表征PAN纤维的晶态结构(物理)和化学结构变化.结果表明,PAN原丝的晶态结构影响预氧化反应及反应程度,结晶度小的PAN原丝由于其有序性差,易于向预氧纤维芳构化结构转化,而结构疏松,有利于氧的扩散,促进环化反应和初期氧化反应,PAN纤维芳构化指数和相对环化率都较高,预氧化反应程度较高；原丝结晶度的差异对纤维晶粒尺寸的变化起决定性作用,结晶度大的PAN原丝到预氧化后期仍保持较大的晶粒尺寸.
关键词:
聚丙烯腈
,
晶态结构
,
预氧化反应
,
预氧化进程
李常清
,
任磊
,
郭雅明
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
通过小分子物质M对聚丙烯腈(PAN)溶液改性,利用流变仪、紫外可见分光光谱、相变分析、扫描电镜等研究了其对PAN溶液性质、凝固过程及PAN膜结构的影响.结果表明,小分子物质的加入,改变了聚合体系的作用力,PAN溶液的复数黏度提高,低剪切作用下剪切模量提高;小分子物质的加入,提高了聚合物的亲水性,PAN溶液出现浑浊的水用量由1.46 g提高到2.48 g;由于PAN溶液体系作用力的改变及亲水性的提高,推迟了聚合物溶液相变的发生,减缓了双扩散的剧烈程度,使得PAN膜的结构更加致密.
关键词:
聚丙烯腈溶液
,
小分子
,
双扩散
,
相转变
靳玉伟
,
李常清
,
刘钟铃
,
王策
,
徐樑华
功能材料
通过高压静电纺丝方法实现了微米/纳米材料的自组装和图案化,建立了一个在高压电场诱导下的微米/纳米材料的连续化形成的新方法,电镜结果表明聚乙烯吡咯烷酮(简称PVP)/锰卟啉纤维直径在3～4μm,长度在几百微米,实验中,卟啉环在锰卟啉/PVP系统中形成π-π堆积,形成面-面排列的堆积效应,这种驱动力是促进超分子化合物自组装的一种很好的构筑方式.
关键词:
静电纺丝
,
锰卟啉
,
纳米纤维图案化
肖阳
,
李常清
,
史晓健
,
朱镇
,
张琨
,
徐樑华
高分子材料科学与工程
在空气气氛下,对共聚聚丙烯腈(PAN)原丝在不同温度进行恒温热处理,利用红外吸收光谱(FT-IR)、固体核磁谱(NMR)、热失重红外联用仪(TGA-FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和化学滴定研究了PAN纤维在空气气氛下含氧官能团结构的形成与演变.结果表明,150℃时仅是PAN纤维中共聚单体衣康酸的羧基官能团转化为酸酐官能团;170℃时是共聚单体中的羧基和酸酐结构以CO和CO2形式从纤维中脱除,而此时空气中的氧与PAN纤维反应形成羰基和羟基结构,羰基含量较多;随着温度进一步提高,氧化反应程度剧烈,含氧结构含量增多,部分形成的羰基和羟基结构被逐步氧化为羧基、内酯结构.
关键词:
聚丙烯腈
,
预氧纤维
,
含氧结构
,
形成
,
演变
李常清
,
肖阳
,
赵洪江
,
陈新
,
何州文
,
徐樑华
材料热处理学报
将聚丙烯腈(PAN)原丝进行预氧化热处理,借助固体核磁(13C Solid-NMR)、热重红外联用分析仪(TG-IR)及力学性能测试等手段研究了PAN预氧纤维的结构及对热稳定性和力学性能的影响.结果表明:不同预氧化温度处理的预氧纤维热稳定性呈现先升高后降低趋势,是由形成的环化结构和氧化结构共同作用的结果:环化结构使热稳定性提高,而氧化结构达到一定含量后使热稳定性降低.在后续高温处理过程中预氧纤维中的氧元素与碳元素形成碳氧化合物,以CO和CO2的形式从纤维中脱除,形成结构型缺陷.经245℃处理形成适宜的预氧结构,碳元素脱除量最小,碳纤维的碳收率及拉伸强度最高.
关键词:
PAN预氧纤维
,
热稳定性
,
环化结构
,
氧化结构
