氨化对碳纤维表面及其性能的影响
2021-06-01黄大明王炜白江坡张月义
高科技纤维与应用 2021年2期
关键词:碳纤维
黄大明,王炜,白江坡,张月义
(1.威海拓展纤维有限公司,山东 威海 264200;2.内蒙古光威碳纤有限公司,内蒙古 包头 014000;3.陆军装备部驻天津地区航空军事代表室,天津 300000)
0 引言
纺丝液在纺丝泵驱动下经喷丝板形成细流进入凝固浴。细流与凝固液在浓度差的作用下进行双扩散,从而发生相分离,形成皮层结构。皮芯二重结构是凝固细流的特点,皮层结构越薄,越有助于获得均匀径向结构的PAN初生纤维,这决定了最终碳纤维性能。因此有效地控制凝固条件,从而控制双扩散速度是凝固研究的重中之重。
凝固的主要工艺参数包括纺丝原液固含量、纺丝孔径、凝固浴浓度、凝固浴温度、凝固张力、离浴速度。这些参数控制过程可能存在局限性,而纺丝液氨化是对纺丝液性质的改良,可提高树脂的亲水性、抑制凝固相分离过程中水的扩散、终止聚合反应。
不同领域的研究人员对氨化进行了相关研究。于宽等[1]研究了氨化改性AN—IA共聚物的表征及对制备碳纤维的影响;王华等[2]对凝固浴氨水进行了研究,通过氨与水和DMSO分子之间的氢键作用,调控双扩散速度和纤维的皮层结构;姜亚平等[3]研究了氨化对氨改性硅油的原丝生产及后续预氧化过程的影响;张淑斌等[4]研究了利用多乙烯多胺在碳纤维表面引入氨基官能团,提高了碳纤维浸润性能的效果及对复合材料应用的改善;胡培贤等[5]研究了氨化处理对碳纤维表面性能及其复合材料的影响。
1 实验
1.1 原料
(1)丙烯腈:纯度≥99.5%,上海赛科石油化工有限责任公司。……
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