腈綸預(yù)環(huán)化預(yù)氧化制備阻燃纖維研究.pdf

1、預(yù)氧纖維是碳纖維制造過程中的一個中間產(chǎn)品，在碳纖維制造中占有特別重要的地位，其伴隨著碳纖維的發(fā)展而發(fā)展。同時預(yù)氧纖維因其具有特殊的阻燃性能，所以又可以作為獨立的紡織纖維用在耐高溫和阻燃領(lǐng)域，生產(chǎn)特種服裝、裝飾材料和耐高溫過濾材料等。但是預(yù)氧纖維在該領(lǐng)域的應(yīng)用研究卻比較稀少，特別是民用腈綸的預(yù)氧化更很少有人涉及。因此，開展民用腈綸纖維的預(yù)氧化研究和預(yù)氧纖維的阻燃及耐高溫領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行研究，對拓展民用腈綸纖維的應(yīng)用范圍，促進(jìn)我國紡織用預(yù)氧纖維

2、的發(fā)展具有重要的意義。
　　為制造出紡織應(yīng)用性能良好、且具有較好阻燃性能的預(yù)氧纖維，本文采用先對民用腈綸大絲束進(jìn)行化學(xué)及環(huán)化預(yù)處理，然后再進(jìn)行預(yù)氧化的制備方法，研究了應(yīng)用于紡織阻燃領(lǐng)域的預(yù)氧纖維的制備工藝。主要研究內(nèi)容包括：
　　化學(xué)及環(huán)化預(yù)處理試劑選擇研究：主要研究了羥胺、環(huán)化試劑、硫酸銅等不同化學(xué)試劑對腈綸進(jìn)行單獨表面預(yù)處理和將兩種不同試劑對腈綸進(jìn)行分步預(yù)處理對預(yù)氧化纖維結(jié)構(gòu)和性能影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羥胺-環(huán)化試劑兩步預(yù)處

3、理能較好改進(jìn)預(yù)氧纖維的結(jié)構(gòu)性能。因此選定羥胺-環(huán)化試劑兩步預(yù)處理作為民用腈綸預(yù)氧化前的預(yù)處理方法。
　　預(yù)處理工藝研究：針對選定的羥胺-環(huán)化試劑預(yù)處理方法，研究了預(yù)處理條件對纖維結(jié)構(gòu)性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明：羥胺濃度3％，CuCl濃度0.3%，碳酸鈉濃度0.8%，羥胺溶液溫度80℃，處理時間10min，環(huán)化試劑濃度3%，環(huán)化試劑溶液溫度80℃，處理時間10min，溶液浴比1:10時，能夠獲得高質(zhì)量預(yù)氧纖維。
　　預(yù)氧化工藝研

4、究：對預(yù)處理后纖維進(jìn)行了預(yù)氧化工藝條件研究，結(jié)果表明：采用10℃/10min的升溫速率、升溫到260℃時便可以制備出力學(xué)性能及阻燃性能均滿足紡織用耐熱阻燃纖維要求的預(yù)氧絲。
　　預(yù)處理機(jī)理研究：在工藝研究的基礎(chǔ)上，對羥胺-環(huán)化試劑兩步預(yù)處理過程中的偕胺肟化反應(yīng)﹑Cu+-氰基絡(luò)合機(jī)理﹑環(huán)化試劑-Cu+-氰基定點環(huán)化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究。并通過紅外﹑差熱﹑TG等測試對腈綸原絲及羥胺-環(huán)化試劑兩步預(yù)處理后纖維的熱性能及化學(xué)環(huán)化程度進(jìn)行表征