工程用聚丙烯腈纤维为基体的羧酸纤维的制备
2021-05-08樊亚玲陈兆文孙世操刘大鑫刘彦洋白亚楠
樊亚玲,陈兆文,孙世操,刘大鑫,刘彦洋,白亚楠,苗 雷
(中国船舶集团有限公司第七一八研究所, 河北 邯郸 056027)
聚丙烯腈(PAN)纤维是三大主要合成纤维之一,其结构中的腈基(—CN)具有较强的功能改性潜力,可以在酸性、碱性或者加压高温条件下水解[1-2]生成PAN基羧酸或羧酸钠型离子交换纤维,可用于重金属离子的吸附[3]、吸湿发热保暖[4]和碱性有害气体的吸附[5]等领域。PAN基羧酸纤维可接枝多胺化合物进一步制备胺基螯合纤维[6],在水处理、贵金属回收及痕量金属离子分析等方面有广泛应用[7]。
HAN Z B等[8]在对纺织用聚丙烯腈纤维(PAN-TF)进行偕胺肟改性用于清除重金属离子时,为提高纤维机械性能和强度,加入水合肼(HH)进行交联,HH具有强腐蚀性和较大毒性;陈志军等[9]以断裂强度为2.72 cN/dtex的PAN-TF接枝丙烯酰胺改性后断裂强度仅2.39 cN/dtex;白亚楠等[1]以断裂强度为4.55 cN/dtex的PAN-TF为基体,水解获得羧基含量(MCOOH)为0.4 mmol/g的PAN-TF基羧酸纤维(PAN-TF-COOH),断裂强度为4.27 cN/dtex;白萌等[10]研制了MCOOH为1.90 mmol/g的PAN-TF-COOH,断裂强度较PAN-TF损失13%,为3.94 cN/dtex,但用聚乙烯亚胺(PEI)进行交联后断裂强度达5.87 cN/dtex;苗雷等[6]通过四步法将PEI接枝到PAN-TF上用于废水中铜离子(Cu2+)的回收。这些用PAN-TF进行胺化改性、羧基改性及其他改性来制备用于金属离子去除和回收的改性纤维[11],虽然其吸附重金属速率快、吸附量大,但机械强度差、抗冲击性弱,导致纤维容易碎化,使用寿命短,不能满足实际应用需求。
近年来,国内工业化生产出用于混凝土和沥青的工程用聚丙烯腈纤维(PAN-EF),其力学性能和热稳定性相比PAN-TF更高。
作者为保……
