金属离子对聚丙烯腈纤维预氧化过程的影响  

Influences of Metal Ions on Thermal Stabilization of Polyacrylonitrile Fibres

作　　者：李常清[1] 徐翊桄[1] 童元建[1] 徐樑华[1] 

机构地区：[1]北京化工大学碳纤维及复合材料研究所,北京100029

出　　处：《高科技纤维与应用》2006年第6期17-21,26,共6页Hi-Tech Fiber and Application

基　　金：国家自然科学基金重点项目(50333060);北京化工大学校青年教师科研基金项目(QN0407)

摘　　要：采用浸渍的方法将不同种类金属离子Na、Ca、Fe引入聚丙烯腈(PAN)纤维,并将PAN纤维在空气中进行预氧化处理。借助于原子吸收光谱(AAS)、元素分析(EA)研究了PAN预氧化纤维的组成;通过X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重(TG)等多种表征手段,研究了PAN预氧化纤维的结晶结构、化学反应及热性能,从而研究了金属离子对聚丙烯腈纤维预氧化过程的影响。从多种表征手段的研究结果表明,金属离子影响了PAN纤维预氧化进程,具体表现为添加金属离子后,PAN预氧化纤维组成改变,密度降低,代表分子环化反应所产生的六元环特征衍射峰增长缓慢,代表原丝结晶结构的特征衍射峰消失迟缓,代表环构化的官能团较少,含有金属离子的PAN预氧化纤维由于预氧化不足导致在氮气气氛下放热量增加,热失重增加。Different kinds of metal ions, such as natrium ion, calcium ion and iron ion were introduced into PAN fiber with aquatic solution. By the means of AAS, EA, XRD, FTIR, DSC, TG and et al, the effects of metal ion on process of thermal stabilization of PAN fiber have been studied mainly in this thesis. The results showed that metal ions have effect in thermal stabilization, which the special diffraction peak for cyclic structure appear slowly, crystalline structure in precursor fade away and the nitrile absorption decreased tardy. Cyclic reaction was delayed by metal ions result in heat flow increased and thermal gravity loss increased. Metal ions have hysteresis on the stabilization of PAN fiber.

关 键 词：聚丙烯腈纤维 金属离子 预氧化 结构和性能 

分 类 号：TQ342.3[化学工程—化纤工业]