导读:本文包含了聚丙烯腈原液论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:碳纤维,聚丙烯腈原液,黏度,影响因素
聚丙烯腈原液论文文献综述
武卫莉,于博文[1]（2019）在《用于碳纤维的聚丙烯腈原液制备的影响因素》一文中研究指出采用丙烯腈、马来酸酐、衣康酸为聚合单体,二甲基甲酰胺为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的原液。研究了单体的转化率、聚合物的黏度及平均分子量对聚合工艺的影响因素;同时研究了单体和引发剂浓度、聚合温度和时间对单体的转化率、黏度与黏均分子量的影响,搅拌的剪切速度、聚合物的固含量及分子量对PAN溶液黏度的影响。结果表明:单体浓度为28%,引发剂浓度达到0.7%,在60℃下反应8h,单体的转化率和黏均分子量适中。当聚合物溶液剪切速度为3s~(-1)、固含量为20%和分子量为24万时,其黏度达到最佳值45.37Pa·s,可制得适用于碳纤维生产的PAN原液。(本文来源于《工程塑料应用》期刊2019年08期）
姜会钰[2]（2016）在《超高—高分子量聚丙烯腈聚合体原液的制备、流变特性及可纺性研究》一文中研究指出高性能碳纤维是在高质量聚丙烯腈原丝的基础上制得的,高质量的原丝又受到聚合体的影响,大分子的化学及物理结构的多项参数都会对原液的流变性、可纺性、原丝成型性及原丝结构等参数具有决定性的作用。其中聚合物分子量及其分布由于纤维中的分子末端数量与微缺陷的直接关系,成为影响原、碳丝强度的最重要因素之一。近年来,国际上出现了一项大幅度提高分子量及其分布,对传统概念进行颠覆性的挑战,采用高及超高分子量聚合体(UHMWPAN)混合体制备原丝的新工艺,在原丝质量、纺丝速率及碳丝质量上获得了显赫的进展。因此,制备均匀的高及超高分子量聚合物成为提高原丝及碳纤维质量的一个非常重要的环节。本文首先采用水相悬浮聚合工艺,合成UHMWPAN共聚体。通过对引发剂浓度、总单体浓度、单体配比、聚合反应温度和时间等参数对反应转化率和相对分子质量影响的研究,得到了最佳聚合工艺条件：共聚单体的质量分数25%；丙烯腈(AN)：衣康酸(IA)=98：2；偶氮二异丁腈(AIBN)0.01wt%；聚乙烯醇(PVA) 0.15wt%;反应温度70℃；反应时间2h。得到的UHMWPAN的Mη为1.47x106。并用凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析法、红外光谱法、XRD、TG、DSC等方法研究了聚合物的各理化结构及性能。首次采用DMSO为溶剂对UHMWPAN进行溶胀溶解,采用正交实验方法,对固含量、溶胀时间、溶胀温度等各种参数对溶胀效果的影响进行了研究,得到了溶胀溶解过程的最佳工艺：将160g充分研磨的细度为200目的超高分子量PAN颗粒,均匀分散在25℃7.13L的DMSO中,逐步升温,并在38℃、44℃和52℃处分别保温30min。之后,保持温度60℃8h并不断搅拌最后得到固含量为2%的UHMWPAN-DMSO稀溶液。用光学显微镜与旋转粘度计,观察了溶胀溶解过程中UHMWPAN颗粒外观及粘度的变化。并对UHMWPAN在DMSO中的溶胀溶解过程实质的基本原理进行了诠释。采用上述的UHMWPAN-DMSO稀溶液,加入共聚单体AN和IA,进行溶液聚合,国内首次制备了新颖的超高-高分子量混合体PAN原液。通过UHMWPAN-DMSO稀溶液含量、聚合温度、聚合时间、引发剂含量、共聚单体等工艺参数对混合聚合物的分子量、转化率、及粘度的影响的研究,得到了溶液聚合的最佳工艺为：2%UHMWPAN-DMSO稀溶液0.5%；AN:IA=98:2;单体总量22%；AIBN 0.1%,以480rpm进行搅拌,在氮气保护下60℃恒温反应20h,得到MW为43.78万,多分散度(Mz+1/MW)为3.61的混合体PAN的纺丝溶液。对上述新颖的超高-高分子量混合体PAN原液进行了剪切流变性研究。结果表明了如下流变性特点：少量UHMWPAN的存在对纺丝溶液的稳态流变性及动态流变性均有很大影响。稳态流变结果表明：所有样品的粘度均随温度的上升而变小,说明该溶液亦属于切力变稀流体或称假塑性流体。随UHMWPAN含量的增高,该溶液初始粘度增高,但对溶液流变曲线趋势影响不大；该溶液的粘流活化能,对温度的敏感性增大；非牛顿指数n下降,更加偏离牛顿流体。动态流变结果表明：随着UHMWPAN含量的增加,该溶液的复数粘度η*,储能模量G'和损耗模量G"均不断增大,粘弹性表现的越发明显。但所有这些参数都不随应变的增大而变化,都处于线性粘弹区域内。UHMWPAN没有改变PAN纺丝溶液的物理稳定性。该溶液的这叁个参数都随着温度升高呈线性下降,损耗角正切tanδ值呈相反趋势,随温度的升高而升高,UHMWPAN含量越高,影响越明显。这些剪切流变性结果表明了UHMWPAN的重要性：不仅保持该溶液物理稳定性,具有更明显的切力变稀行为和更强的弹性,对于溶液在高剪切速率下保持良好的流动性,及承受高倍的拉伸具有积极的作用。对上述的新颖原液的拉伸流变性也进行了研究。结果表明：UHMWPAN的含量同样对表征溶液拉伸特性的叁项重要参数：溶液拉伸过程中的直径变化、拉伸粘度以及Tr比具有重大影响。随UHMWPAN含量的增加,溶液拉伸过程中,细流直径变小,且维持时间增加；溶液拉伸粘度以及Tr比均增加,说明了UHMWPAN确实增强了PAN溶液的抗拉伸能力。此项结果,为该溶液在实际纺丝中稳定高倍拉伸的溶液相关参数的获得,提供了比较充分的理论基础。用上述含有UHMWPAN纺丝溶液进行了立足于力致变凝胶化机理的干湿法纺丝,结果表明：UHMWPAN的添加,使得纺丝体系的可纺性增加,初生丝的力学性能明显增加。实验摸索到了UHMWPAN最佳的添加量为0.5%。以这种含量的原液纺丝时,纺丝速率V1,m可达到43.61m/min,比常规纺丝原液的V1,m18.84m/min提高了2.31倍；空气层高度达到5mm,比常规纺丝液的3mm提高了67%。所得的初生纤维和未添加UHMWPAN的样品比较,表面光滑,纤维截面更接近圆形；力学性能,由于UHMWPAN含量的添加,断裂伸长率提高,断裂强度比常规初生原丝提高了17.77%。说明UHMWPAN的添加,能够优化初生纤维的形态结构及力学性能。本课题对于超高-高分子量聚丙烯腈(PAN)聚合体原液的制备、溶胀溶解、混合体溶液流变性能及可纺性相关工艺及理论的研究探索,对于与国际接轨,采用这种新颖聚合体制备优质PANCF原丝的理论基础及先进工艺的实施,具有定的参考价值。(本文来源于《东华大学》期刊2016-06-30）
陈秋飞,刘栋,金亮,王磊[3]（2015）在《干喷湿纺聚丙烯腈原丝纺丝原液管道的设计》一文中研究指出从聚丙烯腈原丝纺丝原液特性及干喷湿纺纺丝原液均一性要求出发,通过生产实践及理论分析,探讨了聚丙烯腈原丝纺丝原液管道在材质、管径、管道连接、保温、原液混合等方面的设计与改进。研究结果表明,干喷湿纺线实现了原液稳压、恒温和空气层高度可控性的输送,确保大批量的稳定化生产。(本文来源于《高科技纤维与应用》期刊2015年02期）
顾文兰,赵炯心[4]（2015）在《聚丙烯腈原液凝固成型工艺对原丝结构的影响》一文中研究指出研究了聚丙烯腈(PAN)纺丝原液在凝固浴中的相分离路径和结构变化机理,探索形成结构致密原丝的延时分相路径,并分析不同工艺对原丝形态结构的影响。结果表明:提高凝固浴浓度、降低凝固浴温度、提高原液初始浓度有利于形成微孔尺寸较小的致密结构,并提高原丝的强度、模量等性能指标;延长原液细流在凝固浴中的停留时间,可使原丝外层和芯层的结构差异减小,强度不匀率等有较大幅度的下降;提高原液初始浓度有利于缩小原丝微孔尺寸,但原丝的强度不匀率等离散性指标上升;提高原液温度可以降低强度等不匀率值;提高原液中溶剂(Na SCN)质量分数,原丝微孔尺寸变小,原丝的沸水收缩率、长度和纤度不匀率均明显下降。(本文来源于《石油化工技术与经济》期刊2015年02期）
[5]（2014）在《一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚丙烯腈纺丝原液的方法》一文中研究指出一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚内烯腈纺丝原液的方法,将丙烯腈二元共聚体系中的单体或丙烯腈叁元共聚体系中的单体依次加入离子液体中,室温溶解,加入引发剂,并通入惰性气体,进行自由基聚合反应。反应结束后用冰浴停止聚合反应,以水凝固聚合产物并反复进行水洗烘干纯化后得到聚丙烯腈粉料。利用二甲基亚砜作为溶剂将上述得到的聚丙烯腈粉料搅拌溶解,得到高性能碳纤维聚内烯腈纺丝原液。该方(本文来源于《高科技纤维与应用》期刊2014年04期）
金亮,刘栋,陈秋飞,孙加贵,常维平[6]（2014）在《聚丙烯腈原液氨化程度对原丝及其碳纤维生产的影响》一文中研究指出原液氨化程度的控制对于聚丙烯腈丝束的凝固成形、总牵伸倍数、碳纤维的强度等有着较大的影响。通过分析不同的氨化程度对聚丙烯腈基碳纤维原丝、碳纤维性能的影响,得出适宜的原液氨化范围,即将原液pH值控制在9.0~9.5,可纺出强度为8.0 cN/dtex的PAN原丝,其对应的碳纤维强度在4.6 GPa以上。(本文来源于《合成纤维》期刊2014年04期）
刘栋,陈秋飞,金亮,常维平,王磊[7]（2014）在《聚丙烯腈基碳纤维原丝原液中凝胶特性的研究》一文中研究指出通过对比试验,探究了温度、停留时间等对聚丙烯腈碳纤维原丝原液中凝胶体的形成过程的影响,并就凝胶体本身性质对原液特性的影响做了进一步的试验研究,从而充分把握了凝胶体的性质。(本文来源于《高科技纤维与应用》期刊2014年01期）
吕仕铭,杜长森,伍金平,宋文强,付少海[8]（2013）在《聚丙烯腈纤维原液着色用纳米炭黑的制备及性能》一文中研究指出纳米炭黑是聚丙烯腈纤维原液着色的关键材料之一,以改性丙烯酸酯嵌段共聚物(SUA020)为分散剂,采用超声波处理制备了以二甲基甲酰胺(DMF)为分散介质的纳米炭黑,探讨了纳米炭黑对聚丙烯腈纤维原液性能的影响。结果表明在炭黑质量分数为10%,SUA020对炭黑质量分数为20%,在超声波处理功率为600 W条件下分散20 min,所制备纳米炭黑的粒径为108.7 nm。纳米炭黑在聚丙烯腈纤维原液中具有良好的相容性和稳定性,当纳米炭黑对纤维干重为9.0%时,所制备原液着色聚丙烯腈浆膜的K/S值达到最高。(本文来源于《纺织学报》期刊2013年11期）
高峰,王成国,朱波,王延相,谢奔[9]（2013）在《混合溶剂中聚丙烯腈纺丝原液的可纺性》一文中研究指出以二甲基亚砜/二甲基乙酰胺(DMSO/DMAc)为混合溶剂,选择高黏均分子量(Mη)聚丙烯腈(PAN)为研究对象,系统研究了温度、溶剂比例、分子量、固含量对混合溶剂纺丝原液流变性的影响。结果表明,纺丝原液的表观黏度随分子量、固含量的增大而增加,随温度升高而降低,随溶剂比例先增加后减小,在V(DMSO)∶V(DMAc)=1.25∶1处出现最小值,随后逐渐增加。PAN的结晶度随溶剂体积比增大而升高,在1.25∶1时结晶性能最优。最终实验确定PAN纺丝原液可纺性最佳条件为:纺丝温度60℃～70℃,溶剂体积比1.25:1,固含量14%～16%。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2013年02期）
印黔黔[10]（2010）在《超高分子量聚丙烯腈纺丝原液的流变行为研究》一文中研究指出碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等一系列优异的性能,目前已被广泛的应用在各个领域。聚丙烯腈纤维是一种最适宜和广泛应用的用于制造高性能碳纤维的原丝之一。但目前国内制得的纺丝原液不仅拉伸性能不好,而且制得的聚丙烯腈原丝毛丝多,这就需要我们加强对聚丙烯腈溶液以及原丝的相关研究,为我国高性能碳纤维的制备打下坚实的基础。本文在简要地介绍了聚丙烯腈溶液性质以及聚合物拉伸和剪切流变模型的基础上,着重介绍了对添加了超高分子量聚丙烯腈的聚丙烯腈纺丝原液的拉伸流变测试和剪切流变测试的研究。获得的主要成果和结论如下：首先,借助新型的表面张力断裂拉伸测试(CaBER)首次对聚丙烯腈纺丝溶液的拉伸流变性能进行了研究,结果发现添加了超高分子量聚丙烯腈的纺丝溶液在拉伸时具有明显的拉伸硬化现象；分子量以及超高分子量聚丙烯腈在溶液中的含量均对于聚丙烯腈纺丝溶液的拉伸流变性能有显着影响：随着分子量的增加或者超高分子量聚丙烯腈的含量上升,其线性转化拉伸粘度、Tr比、拉伸粘度等均增大。然后对聚丙烯腈纺丝溶液的剪切流变性能进行了测试,发现超高分子量聚丙烯腈纺丝溶液剪切时表现出切力变稀现象,温度、分子量以及超高分子量聚丙烯腈在溶液中的含量均对于聚丙烯腈纺丝溶液的剪切流变性能有显着影响：温度上升,频率增加,低含量超高分子量聚丙烯腈溶液向牛顿流体偏离,高含量超高分子量聚丙烯腈溶液没有表现出这样的力学响应。在温度较低时高剪切频率和低剪切频率的储能模量比RG,曲线为直线,温度上升,RG增大。分子量上升,剪切粘度上升,高剪切速率和低剪切速率的剪切粘度比Ra下降,储能模量和损耗模量都会升高,RG上升；超高分子量聚丙烯腈含量上升,剪切粘度上升,Ra越接近常数,储能模量和损耗模量都会升高,RG,上升。同时还发现Tr比和非牛顿指数n显示不管是拉伸流变还是剪切流变,各样品对于牛顿流体的定性偏离程度是类似的,都是随着分子量增大和超高分子量聚丙烯腈含量的增大而偏离程度增大。对超高分子量聚丙烯腈纺丝溶液的各项参数的评价,为获得在纺丝中拉伸稳定的溶液相关参数的设定提供了理论指导。(本文来源于《东华大学》期刊2010-12-01）
聚丙烯腈原液论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高性能碳纤维是在高质量聚丙烯腈原丝的基础上制得的,高质量的原丝又受到聚合体的影响,大分子的化学及物理结构的多项参数都会对原液的流变性、可纺性、原丝成型性及原丝结构等参数具有决定性的作用。其中聚合物分子量及其分布由于纤维中的分子末端数量与微缺陷的直接关系,成为影响原、碳丝强度的最重要因素之一。近年来,国际上出现了一项大幅度提高分子量及其分布,对传统概念进行颠覆性的挑战,采用高及超高分子量聚合体(UHMWPAN)混合体制备原丝的新工艺,在原丝质量、纺丝速率及碳丝质量上获得了显赫的进展。因此,制备均匀的高及超高分子量聚合物成为提高原丝及碳纤维质量的一个非常重要的环节。本文首先采用水相悬浮聚合工艺,合成UHMWPAN共聚体。通过对引发剂浓度、总单体浓度、单体配比、聚合反应温度和时间等参数对反应转化率和相对分子质量影响的研究,得到了最佳聚合工艺条件：共聚单体的质量分数25%；丙烯腈(AN)：衣康酸(IA)=98：2；偶氮二异丁腈(AIBN)0.01wt%；聚乙烯醇(PVA) 0.15wt%;反应温度70℃；反应时间2h。得到的UHMWPAN的Mη为1.47x106。并用凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析法、红外光谱法、XRD、TG、DSC等方法研究了聚合物的各理化结构及性能。首次采用DMSO为溶剂对UHMWPAN进行溶胀溶解,采用正交实验方法,对固含量、溶胀时间、溶胀温度等各种参数对溶胀效果的影响进行了研究,得到了溶胀溶解过程的最佳工艺：将160g充分研磨的细度为200目的超高分子量PAN颗粒,均匀分散在25℃7.13L的DMSO中,逐步升温,并在38℃、44℃和52℃处分别保温30min。之后,保持温度60℃8h并不断搅拌最后得到固含量为2%的UHMWPAN-DMSO稀溶液。用光学显微镜与旋转粘度计,观察了溶胀溶解过程中UHMWPAN颗粒外观及粘度的变化。并对UHMWPAN在DMSO中的溶胀溶解过程实质的基本原理进行了诠释。采用上述的UHMWPAN-DMSO稀溶液,加入共聚单体AN和IA,进行溶液聚合,国内首次制备了新颖的超高-高分子量混合体PAN原液。通过UHMWPAN-DMSO稀溶液含量、聚合温度、聚合时间、引发剂含量、共聚单体等工艺参数对混合聚合物的分子量、转化率、及粘度的影响的研究,得到了溶液聚合的最佳工艺为：2%UHMWPAN-DMSO稀溶液0.5%；AN:IA=98:2;单体总量22%；AIBN 0.1%,以480rpm进行搅拌,在氮气保护下60℃恒温反应20h,得到MW为43.78万,多分散度(Mz+1/MW)为3.61的混合体PAN的纺丝溶液。对上述新颖的超高-高分子量混合体PAN原液进行了剪切流变性研究。结果表明了如下流变性特点：少量UHMWPAN的存在对纺丝溶液的稳态流变性及动态流变性均有很大影响。稳态流变结果表明：所有样品的粘度均随温度的上升而变小,说明该溶液亦属于切力变稀流体或称假塑性流体。随UHMWPAN含量的增高,该溶液初始粘度增高,但对溶液流变曲线趋势影响不大；该溶液的粘流活化能,对温度的敏感性增大；非牛顿指数n下降,更加偏离牛顿流体。动态流变结果表明：随着UHMWPAN含量的增加,该溶液的复数粘度η*,储能模量G'和损耗模量G"均不断增大,粘弹性表现的越发明显。但所有这些参数都不随应变的增大而变化,都处于线性粘弹区域内。UHMWPAN没有改变PAN纺丝溶液的物理稳定性。该溶液的这叁个参数都随着温度升高呈线性下降,损耗角正切tanδ值呈相反趋势,随温度的升高而升高,UHMWPAN含量越高,影响越明显。这些剪切流变性结果表明了UHMWPAN的重要性：不仅保持该溶液物理稳定性,具有更明显的切力变稀行为和更强的弹性,对于溶液在高剪切速率下保持良好的流动性,及承受高倍的拉伸具有积极的作用。对上述的新颖原液的拉伸流变性也进行了研究。结果表明：UHMWPAN的含量同样对表征溶液拉伸特性的叁项重要参数：溶液拉伸过程中的直径变化、拉伸粘度以及Tr比具有重大影响。随UHMWPAN含量的增加,溶液拉伸过程中,细流直径变小,且维持时间增加；溶液拉伸粘度以及Tr比均增加,说明了UHMWPAN确实增强了PAN溶液的抗拉伸能力。此项结果,为该溶液在实际纺丝中稳定高倍拉伸的溶液相关参数的获得,提供了比较充分的理论基础。用上述含有UHMWPAN纺丝溶液进行了立足于力致变凝胶化机理的干湿法纺丝,结果表明：UHMWPAN的添加,使得纺丝体系的可纺性增加,初生丝的力学性能明显增加。实验摸索到了UHMWPAN最佳的添加量为0.5%。以这种含量的原液纺丝时,纺丝速率V1,m可达到43.61m/min,比常规纺丝原液的V1,m18.84m/min提高了2.31倍；空气层高度达到5mm,比常规纺丝液的3mm提高了67%。所得的初生纤维和未添加UHMWPAN的样品比较,表面光滑,纤维截面更接近圆形；力学性能,由于UHMWPAN含量的添加,断裂伸长率提高,断裂强度比常规初生原丝提高了17.77%。说明UHMWPAN的添加,能够优化初生纤维的形态结构及力学性能。本课题对于超高-高分子量聚丙烯腈(PAN)聚合体原液的制备、溶胀溶解、混合体溶液流变性能及可纺性相关工艺及理论的研究探索,对于与国际接轨,采用这种新颖聚合体制备优质PANCF原丝的理论基础及先进工艺的实施,具有定的参考价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚丙烯腈原液论文参考文献
[1].武卫莉,于博文.用于碳纤维的聚丙烯腈原液制备的影响因素[J].工程塑料应用.2019
[2].姜会钰.超高—高分子量聚丙烯腈聚合体原液的制备、流变特性及可纺性研究[D].东华大学.2016
[3].陈秋飞,刘栋,金亮,王磊.干喷湿纺聚丙烯腈原丝纺丝原液管道的设计[J].高科技纤维与应用.2015
[4].顾文兰,赵炯心.聚丙烯腈原液凝固成型工艺对原丝结构的影响[J].石油化工技术与经济.2015
[5]..一种在离子液体中制备高性能碳纤维用聚丙烯腈纺丝原液的方法[J].高科技纤维与应用.2014
[6].金亮,刘栋,陈秋飞,孙加贵,常维平.聚丙烯腈原液氨化程度对原丝及其碳纤维生产的影响[J].合成纤维.2014
[7].刘栋,陈秋飞,金亮,常维平,王磊.聚丙烯腈基碳纤维原丝原液中凝胶特性的研究[J].高科技纤维与应用.2014
[8].吕仕铭,杜长森,伍金平,宋文强,付少海.聚丙烯腈纤维原液着色用纳米炭黑的制备及性能[J].纺织学报.2013
[9].高峰,王成国,朱波,王延相,谢奔.混合溶剂中聚丙烯腈纺丝原液的可纺性[J].高分子材料科学与工程.2013
[10].印黔黔.超高分子量聚丙烯腈纺丝原液的流变行为研究[D].东华大学.2010