聚丙烯腈织物预氧化及其性能

西安工程大学学报

’

JournalofXianPoltechnicUniversit

yy

总

12022

年

4

月

第

36

卷第

2

期

(

74

期

)

()

Vol.36

,

.174

():]

西安工程大学学报

,

李龙

,

严婕

,

吴磊

,

等

.

聚丙烯腈织物预氧化及其性能

[

2022

,

3621-7.J.

引文格式

:

,,

WUL

,[]’

-oxidationof

p

olacrlonitrilefabricandits

p

lofXian LILon

yypg

,():

2022

,

hnicUniversit

yy

聚丙烯腈织物预氧化及其性能

()

西安工程大学纺织科学与工程学院

,

陕西西安

710048

李

龙

,

严

婕

,

吴

磊

,

张

弦

程中容易断丝从而影响织造效率与织物质量的问题

,

探讨

PAN

长丝织物的预氧化

。

采用质量分

摘要

:

聚丙烯腈

(

长丝预氧化是制备

PPAN

)

AN

基碳纤维的重要工序之一

。

针对碳纤维在织造过

数

5%

的硼酸溶液对

P

并用半自动小样织机织造成平纹织物

,

再利用马

AN

长丝进行浸渍预处理

,

热失重分析

、

扫弗炉对

PX

射线衍射

、

AN

长丝织物进行预氧化处理

。

通过傅里叶变换红外光谱

、

描电镜等表征及测试手段

,

分析预氧化

P

在相同

AN

长丝织物中纤维的结构和热性能

。

结果显示

:

预氧化工艺条件下

,

预氧化织物中纤维表面沟槽数比预氧化长丝中纤维表面的沟槽数略多

;

预氧化

织物中纤维的芳构化指数大于预氧丝的芳构化指数

;

预氧化织物中纤维的初始热失重温度比预氧

丝的初始热失重温度高约

2

预氧化织物

0℃

。

预氧化织物中单纤维强力小于预氧丝中单纤维强力

,

中单纤维强力变异系数大于预氧丝中单纤维强力变异系数

。

关键词

:

聚丙烯腈织物

;

预氧化

;

热性能

;

芳构化指数

;

单纤维强力

)

中图分类号

:

1674-649X

(

202202-001-07TS156

文章编号

:

:/

文献标志码

:

.1674-649x.2022.02.001A DOI10.13338

j

开放科学

(

资源服务

)

标识码

(

OSID

)

Pre-oxidationof

p

olacrlonitrilefabricandits

p

roerties

yyp

LILonYANJie

,

WULei

,

ZHANGXian

g

,

(,’,’)

SchoolofTextileScienceandEnineerinXianPoltechnicUniversitXian710048

,

China

ggyy

the

p

roblemthatcarbonfiberiseasobreakinthe

ppg

a

y

t

,,

weavinrocesswhichaffectstheweavinfficiencndfabric

q

ualitthe

p

re-oxidationofPANfila-

gpg

e

y

a

y

,

fabricandthenPANfabricwas

p

uctureandthermalroerties

g

m

pp

收稿日期

:

2021-09-07

)

陕西省重点研发计划项目

(

基金项目

:

2020GY-312

,:

李龙

(

男

,

西安工程大学教授

,

研究方向为纤维材料与纺织技术

。

E

第一作者

:

1964

—)

-maillilon2188@

g

:

Abstract

Pre-oxidationof

p

olacrlonitrile

(

PAN

)

filamentisoneoftheimortant

p

rocessesforthe

yyp

,

tioninsaturatedcuricchloridesolutionandthe

p

retreatedPANfilamentbundlewaswoveninto

p

lain

p

amentbundlewas

p

retreatedwithboricacidsolutionof5%massfrac-

2

西安工程大学学报

第

36

卷

,

ofreoxidized

p

anfabricwereanalzedbouriertransforminfraredsectroscoFT-IR

)

X-raif-

pyy

F

ppy

(

y

d

,

fraction

(

XRD

)

thermoravimetrTG

)

andscanninlectronmicroscoSEM

)

.Theresultsshowed

gy

(

g

e

py

(

dationfilamentunderthesamere-oxidation

p

matizationindexofre-oxidation

pp

thattherewereslihtlore

g

roovesonthefibersurfaceinthe

p

re-oxidationfabricthaninthe

p

re-oxi-

gy

m

htlosstemeratureoffibersfrom

p

re-oxi-

gpgp

dationfabricwasabout20℃iationcoefficientofsinle

gpg

,

fiberstrenthfrom

p

re-oxidizedPANfabricwassmallerthanthatfrom

p

re-oxidizedPANfilamentand

g

variationcoefficientofsinlefiberstrenthofre-oxidizedPANfabricwaslarethanthatofre-oxidized

ggpgp

PANfilament.

:;;;;

Keords

olacrlonitrilefabricre-oxidationthermal

p

roertiesaromatizationindexsin-

pyypp

y

w

0

引

言

lefiberstrenth

gg

高热导

、

高强度

、

高模量

、

碳纤维因具有耐高温

、

低热膨胀

、

低密度

、

抗化学腐蚀

、

低电阻

、

耐辐射等优

良特性

,

以及高比强度和高比模量

,

被誉为

“

新材料

,

之王

”

在航空航天

、

高级体育娱乐用品以及能源

、

建

]

1-5

。

在聚丙

筑

、

汽车等工业领域得到了广泛的应用

[

]

6-9

。

预氧化使

碳纤维质量和生产效率的关键工序

[

在制备碳纤维织物过程中

,

由于碳纤维性脆

、

断

裂伸长率低

,

织造过程中易产生断丝或毛丝现象

,

影

剂

,

对

P

探讨

PAN

原丝进行处理后织造成织物

,

AN

20

]

。

本文采用硼酸为改性

响织造效率与织物性能

[

烯腈

(

基碳纤维的制造过程中

,

预氧化是制约

PAN

)

织物预氧化及其性能

,

为寻求碳纤维织物加工新方

法提供参考

。

原丝中

PAN

分子的线形结构发生环化交联反应

,

转化为耐热的梯形结构

,

使其在碳化过程中保持纤

[

10

]

1

实

验

维形态

,

避免出现熔融及并丝而影响后续工序

主要利用高锰酸钾

[]

15

[]

11

目前

,

PAN

预氧化主要集中于长丝预氧化

。

研究者

水等改性剂

,

对

P

降低预

AN

原丝进行改性处理

,

、

氯化钴

[

12

]

。

试剂与仪器

1.1

原料

、

、

硼酸

[

13-14

]

、

双氧

氧化起始温度

,

提高纤维环化度

,

缩短预氧化工艺的

;

(

上海助蓝仪器科技有限公司

)

马弗

HH-21-4

型

,

江阴市通源纺机有限公动小样织机

(

SGA598

型

,

;

子量

6

天津欧博凯化工有限公司

)

恒温水浴锅

1.83

,

,

限公司

)

单丝的主要性能如表

1

所示

;

硼酸

(

分

AR

,

规格

:

绍兴喜能纺织科技有

3k

,

PAN

长丝束

(

发现改性

PPAN

纤维改性处理

,

AN

纤维环化度更

高

,

且在

180℃

和

200℃

的低温下促进效果更明显

,

PAN

纤维的预氧化程度随着温度和

NH

4

H

2

PO

4

浓

度的升高而增大

[

16

]

时间

。

支环等使用磷酸二氢铵

(

对

NH

4

H

2

PO

4

)

;

余姚市金电仪表有限公司

)

半自炉

(

SX2-4-10

型

,

;

LAMBDA

公司

)

X

射线衍射仪

(

DMAX-RAPIDII

;

士梅特勒公司

)

场发射扫描电镜

(

Quanta-450-FEG

;

型

,

日本理学株式会社

)

热重分析仪

(

瑞

TGA2

型

,

;

司

)

傅里叶红外光谱仪

(

澳大利亚

FTIR-7600

型

,

清等研究

PAN

原丝的预氧化反应实质及温时效

维

,

有研究者探索

PAN

的高效预氧化工艺

。

李常

。

为了快速制备

PAN

基碳纤

应

,

在此基础上通过提高预氧化温度

,

缩短预氧化时

间得到了

T

同时降低了碳纤维

700

级别的碳纤维

,

拉伸模量

[]

17

。

莱州市电子仪器有限公司

)

06E

型

,

;

型

,

瑞士

T

单纤维强力仪

(

EXTEST

公司

)

LLY-

表

1 PAN

单丝的主要性能

少氧化温区

,

利用温时等效原理匹配合理的氧化温

;

宋云飞等在

4

氧化温区的基础上

,

减

Tab.1 Main

p

roertiesofPANmonofilament

p

线密度

/

tex

0.1114.3

-1

(

)

断裂伸长率

/

%

断裂强力

/

cN

·

dtex

谱

,

缩短氧化时间

,

实现

PAN

原丝的高效预氧

]

18

。

刘建华则对聚丙烯腈基纤维和沥青基纤维

化

[

采用微波加热预氧化

,

发现聚丙烯腈基纤维的牵伸

要小于沥青基纤维的牵伸

,

并且相同温区下

,

聚丙烯

腈基预氧丝的预氧化程度要高于沥青基预氧丝的预

]

19

。

氧化程度

[

13.84

1.2

试样制备

1.2.1

预处理

把

PAN

长丝束原丝均匀缠绕在有绝缘皮的铁

丝框架上

,

将装有质量分数为

5%

的硼酸溶液置于

第

2

期

李龙

,

等

:

聚丙烯腈织物预氧化及其性能

后将缠绕

PAN

长丝束的框架放入烧杯中处理

,

随后用去离子水清洗

,

自然晾干

,

得到预处

10min

1.2.2

织造

理的

PAN

长丝束

。

(,

采用半自动小样织机

,

筘号选用

2

英制

)

上机

5

恒温水浴锅中

,

设定温度为

6

待温度达到

65℃

,

5℃

3

PAN

长丝以及预氧化

PAN

织物中纤维的表面

形貌

。

1.3.4

纤维拉伸性能

从预氧化织物中随机抽取

P

再从各

AN

丝束

,

个丝束中随机抽取单丝

,

测试试样中单丝的拉伸性

/。

能

。

纤维夹持隔距

2

拉伸速度

10mm

,

0mmmin

每个试样测试单丝

50

根

。

取平均值并计算变异

系数

。/

下机织物经纬密为

5PAN

平纹织物

,

0

根

10cm×

2

/

/。

面密度为

350

根

10cm

,

50.4

g

m

1.2.3

预氧化

利用马弗炉对硼酸预处理的

PAN

长丝束和

/

经密为

4

将处理后的

P7

根

10cm

,

AN

长丝束织造成

2

结果与讨论

PAN

平纹织物试样进行预氧化

。

将预处理的

PAN

长丝束一端固定在粗铁丝架上

,

另一端悬挂

500

g

5cm

的

PAN

平纹织物试样的经向一端固定在方铁

丝支架上

,

另一端挂上

5

并将其纬向一端

00

g

砝码

,

也固定在方铁丝支架上

,

另一端挂上

500

g

的砝码

使织物试样张紧并固定在支架上

。

张力选择参考文

]。

将试样支架分别放入马弗炉炉膛的标定位

献

[

21

,

之后取出试样支架

。

15

、

15

、

45min

试样

:

1

#

为

PAN

原丝束

;

2

#

为经预氧化处理的

PAN

长丝束

;

3

#

为经预氧化处理的

PAN

长丝束织

造的

PAN

平纹织物

。

置中

,

从室温开始升温

,

分别在

190

、

220

、

230℃

保温

砝码使其张紧并固定在支架上

;

将规格为

5cm×

2.1

红外光谱分析

(

FT-IR

)

原丝的谱图中

,

中

C

—

H

的伸

2940cm

-1

处是

—

CH-

2

3

种试样的

FT-IR

测试结果如图

1

所示

。

PAN

、—

C

缩振动峰

,

14501360cm

-1

处分别是

—

CHH

2

、

]

23

,

的伸缩振动峰

[

1730cm

-1

处是

PAN

中共聚单体

中

C

—

H

的弯曲振动峰

,

在

2240cm

-1

处是

—

C≡N

中

—

C

[

6

,]

24-26

,

经过预氧化处理过

O

的伸缩振动峰

1

程

,

此处的峰强逐渐减弱

,

而在

1650cm

-1

处出现了

同时

,

O

引起的

,

2240cm

-1

处的吸收峰强度逐渐

]

26

,

肩峰

[

这是由于主链发生氧化反应产生的共轭

C

减弱

,

并在

15

这是由于发

80cm

-1

附近出现新的峰

,

生了环化和脱氢反应

,

使

PAN

分子中原来的线形大

分子链转变成了环状结构

,

形成了

—

C

]

23

,

26

,、

振动峰和

N

—

H

的弯曲振动峰

[

在

2940

N

—

的伸缩

1.3

表征与测试

1.3.1

结构表征

4000cm

-1

。

1450cm

-1

处的吸收峰强度逐渐减弱

,

1360cm

-1

处

—

C

并且在

8H

的吸收峰逐渐增强

,

00cm

-1

处形成了

饱和的

C

脱氢和环化反应

,

最终形成了耐热的梯形结构

。

[

6

]

-27

,

表明在主链上发生了

C

双键结构

2

维粉末进行红外光谱分析

,

扫描范围为

500~

,

试

。

测试条件

:

电压

CuKɑ

辐射

(

λ

=0.15418nm

)

使用

X

射线衍射仪对试样进行

X

射线衍射测

使用傅里叶红外光谱仪

,

采用

KBr

压片法对纤

22

]

计算公式

[

为

I

A

,

()/,

电流强度

3

扫描速度

1

扫描

40kV

,

0mA

,

0°min

。

利用

X

射线衍射计算芳构化指数范围

5°~50°

I

C

I

A

=

×100%

I

C

+

I

P

、

式中

:

处

I

P

、

I

C

分别为

PAN

纤维在

2

θ

为

17°25.5°

的衍射强度

。

使用热重分析仪对试样进行热失重分析

,

测试条

C

1.3.2

热性能测试

/,

件

:

扫描范围

3

升温速率

1

气氛

0~600℃

,

0℃min

为氮气

。

1.3.3

表面形貌

使用场发射扫描电镜观察

P

预氧化

AN

原纤

、

—

CH

2

、—

C≡N

的吸收峰强反应程度大于

2

#

试样

,

度明显减小

,

而

—

CN

和

CH

的吸收峰强度增

表明

3

#

试样的氧化

O

的吸收峰强度明显增大

,

从图

1

可以看出

,

共轭

3

#

试样与

2

#

试样相比

,

Fi.1 FT-IRcurvesofdifferentsamles

gp

图

1

不同试样的

FT-IR

曲线

4

西安工程大学学报

第

36

卷

加

,

表明

3

#

试样的环化反应程度大于

2

#

试样的环

化反应程度

。

因为

P

分子

AN

纤维预氧化过程中

,

链上相邻的氰基

—

C≡N

发生环化反应转变为

—

C

]

28

。

P

出

[

AN

纤维预氧化中环化反应的热量释放对

产生了图

2

的测试结果

。

此过程为放热反应

,

并伴随大量的热量放

N

,

1

#

、

2

#

、

3

#

试样的芳构化指数逐渐增大

。

在相同的

预氧化条件下

,

2

#

试样的芳构化指数比

3

#

试样的

芳构化指数低

1.7%

。

芳构化指数表征在预氧化过

数

I

A

值分别为

35.7%

、

40.3%

、

42.0%

。

可以看出

,

根据图

2

计算得到

1

#

、

2

#

、

3

#

试样的芳构化指

预氧化影响的作用效果明显

,

而

PAN

纤维根数与

纤维重叠影响热量释放

。

PAN

大丝束所含纤维根

29

]

。

P

并且会因为集中放热造成纤维熔断

[

AN

大丝

]

30

,

束预氧化工艺中集中放热是最大难点

[

丝束厚薄

31

]

。

与

2

#

试扩展是大丝束预氧化的关键因素之一

[

数较多

,

预氧化过程环化反应放出的热量不易散出

,

程中

PAN

原丝的线性分子结构转换为梯形结构的

纤维在不同温度下预氧化处理

,

得到

PAN

预氧丝

]

33

。

杨玉蓉等对

P

程度

,

反映了预氧化的程度

[

AN

的芳构化指数随着温度的升高而增加

,

表明

PAN

的结果说明在相同条件下进行预氧化

,

3

#

试样中纤

维的预氧化温度较高

,

造成其芳构化指数大于

2

#

试

2.3

热重分析

(

TG

)

样

。

这与

FT-IR

的分析结果一致

。

样相比

,

纤维重

3

#

试样中存在着

PAN

丝束交织点

(

叠

)

且纤维根数多

,

造成纤维预氧化过程中环化反应

产生的热量不易释放

,

使纤维温度升高

。

因此

,

在相

同预氧化条件下

,

3

#

试样中纤维温度高于

2

#

试样

中纤维温度

。

2.2 X

射线衍射分析

(

XRD

)

]

34

。

表

2

链状分子在逐渐演变成梯形环状分子结构

[

3

种试样的

TG

测试结果如图

3

所示

。

3

种试样的

XRD

测试结果如图

2

所示

。

峰

,

反映了

P

在

2

处有

AN

分子链间的间距

;

θ

=29°

处存在宽泛的衍射峰

,

是由于非晶共聚物的存

22.4°

在

。

P

附近的衍射

AN

长丝经过预氧化后

,

2

θ

=17°

强度减小

;

在

2

θ

=17°

附近

,

3

#

试样衍射峰强度比

消失

。

对于相同试样

,

随着预氧化温度的升高

,

2

θ

16

]

、,

和

2

处的衍射峰强度降低

[

这是因

=22.4°17°9°

]

16

;

较弱的衍射峰

,

反映了平行晶面的间距

[

在

2

θ

=

从图

2

可以看出

,

试样在

2

处有强衍射

θ

=17°

Fi.2 XRDcurvesofdifferentsamles

gp

图

2

不同试样的

XRD

曲线

明显初始的热失重

,

2

#

试样在

290℃

左右开始发生

明显的初始失重

,

3

#

试样在

310℃

左右开始发生明

显的初始失重

,

且

1

#

、

2

#

、

3

#

试样的热失重依次减

小

。

P

主要是原丝

AN

原丝在

270℃

出现明显失重

,

在热处理过程中伴随分子内环化或分子间交联

,

会

释放出

H

2

、

未环化或交

HCN

、

CO

2

等小分子气体

;

联的大分子链发生裂解

,

其产物以小分子逸出

;

氰基

环化放出的热量又会使已形成梯形结构的末端氨基

35

]

36

]

。

文献报道

[

,

以

NH

3

形式脱除

,

造成失重

[

预氧

从图

3

可以看出

,

1

#

试样在约

270℃

开始发生

Fi.3 TGcurvesofdifferentsamles

gp

图

3

不同试样的

TG

曲线

在

2

附近

,

2

#

试样明显减弱

;

θ

=29°3

#

试样的衍射峰

为预氧化先在非晶区开始

,

然后由于温度升高

,

晶区

预氧化反应为主导而发生环化

,

纤维中准晶区结构

]

32

。

由于

P

被不断破坏

[

AN

织物纤维根数多且交织

3

#

试样的芳构化指数

0.42

,

2

#

试样的芳构化指数

表明

2

#

试样的预氧化程度小于

3

#

0.403

小于

0.41

,

试样的预氧化程度

。

在一定温度范围内

,

预氧化温

丝的芳构化指数小于

0.

说明预氧化程度不足

。

41

,

(

中纤维的温度高

,

因此试样的

X3

试样

)

RD

分析

#

叠合

,

在相同的预氧化工艺条件下造成

PAN

织物

度提高

,

PAN

线性分子链上氰基的环化反应越多

,

37

]

。

在

预氧丝的梯形结构越多即预氧化程度越大

[

第

2

期

李龙

,

等

:

聚丙烯腈织物预氧化及其性能

相同预氧化工艺条件下

,

3

#

试样中纤维的预氧化温

度高于

2

#

试样中纤维的预氧化温度

,

造成

3

#

试样

中纤维的预氧化程度更大

,

耐热的梯形使纤维的热

稳定性较高

,

不易发生裂解反应

,

其初始失重温度较

高

、

质量损失率较少

。

2.4

扫描电镜分析

(

SEM

)

3

个试样的扫描电镜观察结果见图

4

。

的热量不易扩散所致

。

2.5

拉伸性能

5

长率结果见表

2

。

预氧化

PAN

织物中单丝的断裂强力与断裂伸

表

2

试样中单丝的拉伸性能

强力

/

%CV

14.4

20.8

27.8

Tab.2 Tensile

p

roertiesofthemonofilamentinsamles

pp

试样

1

#

2

#

3

#

断裂强力

/

-1

()

cN

·

dtex

4.3

3.4

2.9

断裂伸长率

/

伸长率

/

%%CV

13.84

13.11

12.82

13.8

19.7

26.6

化

PAN

织物中单丝的断裂强力和断裂伸长率均降

()

aPAN

原丝

(

1

#

)

从表

2

可以看出

,

预氧化

PAN

长丝束和预氧

低

,

这是由于预氧化使分子链中发生环化反应

,

纤维

中

—

C≡N

含量减少

,

分子内聚能

、

缔合力下降

,

导

38

]

。

2

#

试样中单丝断裂强致分子间的作用力减弱

[

力

CV

值和断裂伸长率

CV

值分别比

1

#

试样中单

5.9%

,

3

#

试样中单丝断裂强力

CV

值和断裂伸长率

裂伸长率

C

说明

PV

增大

13.4%

、

12.8%

,

AN

长丝

束

、

断裂伸长

PAN

织物预氧化后单丝的断裂强力

、

于

PAN

长丝束预氧化存在的不均匀性

。

3

#

试样与

丝的断裂强力

CV

值和断裂伸长率

CV

增加

6.4%

、

CV

值分别比

1

#

试样中单丝的断裂强力

CV

值和断

()

b230℃

预氧化的

PAN

长丝

(

2

#

)

率不匀性增大

,

PAN

织物预氧化存在的不均匀性大

2

#

试样相比

,

3

#

试样中单纤维强力低于

2

#

试样中

纤维中

—

C≡N

键发生环

3

#

试样中纤维温度较高

,

化反应转化为

—

C

致

。

由于

3

#

试样中纤维温度较高

,

PAN

大分子转

化为吡啶环大分子链的比例增多

,

柔性分子链比例

纤维内聚能降低所

N

键增多

,

单纤维强力

,

这可能是由于在相同预氧化条件下

,

)

图

4

不同试样中纤维的表面形态

(

×10000

Fi.4 Surfacemorholoffibersfrom

gpgy

o

)

differentsamles

(

×10000

p

()

c230℃

预氧化的

PAN

织物

(

3

)

#

31

]

,

减少

[

单纤维伸长率较小

。

3

结

语

经过预氧化后

,

纤维的表面沟槽增多

,

因为预氧化使

并且预氧化工艺对

PPAN

分子的密度增加

,

AN

纤

维有一定程度的氧化灼烧

。

()

从图

4

可以看出

,

aPAN

原丝的表面有沟槽

。

具有经纬向纤维束交织

、

纤维层变厚

,

单位面积内纤

维根数多

,

造成其在预氧化过程中环化反应放出的

热量不易释放出来

,

预氧化过程中

PAN

织物中纤

维的实际预氧化温度大于

PAN

长丝中纤维的实际

预氧化温度

,

引起预氧化

PAN

织物的芳构化指数

织物实际预氧化温度高

,

纤维内聚能降低较多

,

造成

大于预氧化

PAN

长丝的芳构化指数

。

由于

PAN

预氧化

PAN

织物中单纤维强力低于预氧化

PAN

在相同的预氧化工艺条件下

,

由于

PAN

织物

3

#

预氧化织物中试样的纤维表面沟槽比

2

#

预氧丝

试样中纤维的沟槽数略多

,

这可能是由于织物具有

交织点

,

纤维间接触结构更紧密

,

造成环化反应产生

(、()

从图

4

可以看出

,

经过预氧化处理后

,

b

)

c

6

西安工程大学学报

第

36

卷

长丝中单纤维强力

;

由于

PAN

织物中纤维交织叠

合并非处于完全均匀一致的状态

,

预氧化时织物中

不同位置纤维的温度不会完全相同

,

造成纤维预氧

化程度的差异

,

引起预氧化

PAN

织物中单纤维强

力离散性较大

。

):

参考文献

(

References

[

徐坚

.

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维制备技

10

]

刘瑞刚

,

]():

术研究进展

[

科技导报

,

J.2018

,

361932-42.

eiesforthe

p

roductionofPAN-basedcarbonfibers

g

[],():

withhih

p

2020

,

8633.

g

LIURG

,

p

roressinhih

p

erformance

gg

]

PANbasedcarbonfibers

[

e&Technolo

gy

():()

Review

,

2018

,

ese

]():

化学结构的影响

[

塑料工业

,

J.2021

,

49268-73.

[]

付中禹

.11

张慧敏

,

KMnO

4

对改性聚丙烯腈纤维物理与

ZHANGHM

,

ofKMnOnthe

4

o

hsicalandchemicalstructureofmodified

p

olacr-

pyyy

,

lonitrilefiber

[

J

]

.ChinaPlasticsIndustr2021

,

49

y

():()

ese

[]

1 HEYX

,

LIQ

,

KUILAT

,

-crackbehavior

ofcarbonfiberreinforcedthermolasticmodifiedeox-

pp

[]

tes

y

c

pygppp

,():

PartB

:

Enineerin2013

,

441533-539.

gg

[]

te

ppqpp

[]

碳纤维及石墨纤维

[

北京

:

化学工业出版社

,

3

贺福

.M

]

.

[]

王曼霞

.

复合材料用高性能炭纤维的发展和应

4

赵稼祥

,

ZHAOJX

,

mentandalication

ppp

[],:(

bonMaterials2000

,

15

(

1

)

[]]

聚丙烯腈基碳纤维的新进展

[

高科技纤维与

5

张旺玺

.J.

elomentof

p

olacrlonitrile-

pyy

[]

王成国

,

朱波

,

等

.

聚丙烯腈基炭纤维制备过程

6

王延相

,

():

151-57.

():

应用

,

2001

,

26512-16.

[],

-TechFiber&Alication

pp

():()

2001

,

ese

]

中的表面形态和结构研究

[

新型炭材料

,

J.2005

,

20

)

Chinese

]():

用

[

新型炭材料

,

J.2000

,

15168-75.

2010.

,

Structures2013

,

100

:

542-547.

/

Performanceofacarbon-fibereoxomositeforthe

py

c

p

[]

2 MALLYTS

,

JOHNSTONAL

,

CHANNM

,

etal.

[]

12 KOTH

,

mentinthe

p

roerties

pp

ofPAN-basedcarbonfilmsbodificationwithco-

y

m

[]

lofAliedPolmerSci-

ppy

,():

ence1999

,

7471745-1751.

[],

13 QINOY

,

WANGHJCHENGL

,

ofbo-

)[],

lofPolmerResearch2007

,

y

[]

吕春祥

,

李永红

,

等

.

硼酸改性对聚丙烯腈纤

14

孙同庆

,

SUNTQ

,

LYUCX

,

LIYH

,

ectofboric

[],:

icFiberinChina2016

,

45

(

6

)

38-41.

y

[]

武帅

,

康宸

,

等

.15

赵雅娴

,

H

2

O

2

改性对聚丙烯腈原丝化

()

inChinese

]():

学结构的影响

[

复合材料学报

,

J.2019

,

36185-95.

acidmodificationon

p

re-oxidationof

p

olacrlonitrile

yy

]():

维预氧化的影响

[

合成纤维

,

J.2016

,

45638-41.

():

146497-503.

ricacidonthestabilizationof

p

olacrlonitrile-co-

y

(

y

ofhih

p

roertiescarbonfibersforcomositemateri-

gpp

ZHAOYX

,

WUS

,

KANGC

,

nceofmodi-

[]

lonitrile

p

teriaeComositaeSini-

p

[]

苏哲安

,

黄启忠

,

等

.

磷酸二氢铵对聚丙烯腈纤

16

支环

,

():

2021

,

40449-55.

,():()

ca2019

,

ese

ficationwithH

2

Onchemicalstructureofolacr-

pyy

2

o

WANGYX

,

WANGCG

,

ZHUB

,

inthe

g

[]

bonMa-

[]

吕春祥

,

吕永根

,

等

.

聚丙烯腈纤维在预氧化过

7

张利珍

,

():

2144-150.

,():()

terials2005

,

ese

]

程中的结构和热性能转变

[

新型炭材料

,

J.2005

,

20

surfacemorholondmicrostructureinthe

p

reara-

pgy

a

p

]

维预氧化程度及热稳定性的影响

[

炭素技术

,

J.

ZHIH

,

SUZA

,

HUANGQZ

,

ofammo-

andthermalstabilitf

p

olacrlonitrilefiber

[

J

]

.

y

o

yy

[]

徐樑华

,

齐帅

,

等

.17

李常清

,

PAN

原丝高效预氧化研究

,

LICQ

,

XULH

,

ihefficienc

y

o

gy

[]

王长宇

,

邵兵

.18

宋云飞

,

PAN

原丝高效氧化工艺探索

SONGYF

,

WANGCY

,

ntohih

g

)

Chinese

[]():

化工新型材料

,

J.2021

,

4911133-135.

,():()

terials2017

,

ese

[]():

化工新型材料

,

J.2017

,

45171-73.

,():()

CarbonTechniues2021

,

ese

q

niumdihdroen

p

hoshateon

p

re-oxidationderee

ygpg

ZHANGLZ

,

LYUCX

,

LYUYG

,

ucture

],

tivestabilization

[

bonMaterials2005

,

20

[]

徐卫军

,

康宏亮

,

等

.

高性能聚丙烯腈基碳纤维制

8

张泽

,

():()

ese

andthermal

p

erformanceofPANfibersdurinxida-

g

o

,

ZHANGZ

,

XUWJKANGHL

,

son

g

,():()

search2019

,

ese

]():

备技术几点思考

[

纺织学报

,

J.2019

,

4012152-161.

[]

stabilizationofPAN

p

micalMa-

rearationtechnolofhih

p

erformance

p

olacr-

ppgy

o

gyy

[]

lofTextileRe-

LOSEP

,

falternativestabilizationstrat-

p

[,

9

]

SOULISSKONSTANTOPOULOSG

,

KOUMOU-

efficiencxidation

p

rocessofPAN

p

recursor

[

J

]

.

y

o

,:(

NewChemicalMaterials2021

,

49

(

11

)

第

2

期

李龙

,

等

:

聚丙烯腈织物预氧化及其性能

[]

聚丙烯腈基纤维和沥青基纤维微波预氧化研

19

刘建华

.

icrowave

p

reoxidationof

p

olac-

y

o

y

()

inChinese

]():

究

[

云南化工

,

J.2020

,

471285-86.

,():()

berinChina2020

,

ese

7

[]

丁锐

,

贾曌

,

等

.

干纺与湿纺腈纶大丝束预氧

31

杨彦功

,

YANGYG

,

DINGR

,

JIAZ

,

p

reoxida-

y

o

]

tionofdrrwet-sunPANtow

[

nthetic

y

o

py

,():()

FiberIndustr2003

,

ese

y

]

过程中的结构和热性能转变

[

新型炭材料

,

J.2005

,

[]

吕春祥

,

吕永根

,

等

.

聚丙烯腈纤维在预氧化

32

张利珍

,

():

202144-150.

]():

化工艺研究

[

合成纤维工业

,

J.2003

,

26519-21.

rlonitrile-basedfiberandashalt-basedfiber

[

J

]

.

yp

,:

YunnanChemicalTechnolo2020

,

47

(

12

)

85-86.

gy

]():

进展

[

航空制造技术

,

J.2020

,

631581-89.

[]

韩美月

,

焦亚男

,

等

.

高性能纤维的可织性研究

20

吴宁

,

WUN

,

HANMY

,

JIAOYN

,

ch

p

ro-

():()

ese

海

:

东华大学

,

2011.

]

ressonweavabilitfhih-erformancefibers

[

J.

gy

o

gp

,

AeronauticalManufacturinechnolo2020

,

63

g

T

gy

ZHANGLZ

,

LYUCX

,

LYUYG

,

uc-

tureandthermal

p

erformanceofPANfibersdurin

g

():()

2005

,

ese

,

oxidativestabilization

[

J

]

.NewCarbonMaterials

[]

原丝改性对碳纤维结构与性能的影响

[

上

21

徐敏端

.D

]

.

[]

李辉

,

曹霞

,

等

.

聚丙烯腈纤维预氧化程度的

22

温月芳

,

WENYF

,

LIH

,

CAOX

,

tionof

p

reoxi-

,():()

TextileResearch2008

,

ese

]():

表征

[

纺织学报

,

J.2008

,

29121-5.

[]

朱波

,

林雪

,

等

.

上油率对碳纤维生产中聚丙

33

林治涛

,

():

2013

,

44S2289-292.

]

烯腈原丝和预氧丝结构和性能的影响

[

功能材料

,

J.

[]

dationextentof

p

lof

yy

LINZT

,

ZHUB

,

LINX

,

ofoilcontenton

thestructureand

p

roertiesofPAN

p

recursorfiber

p

,:

JournalofFunctionalMaterials2013

,

44

(

S2

)

289-

()

ese

[],

23 CHOIJKIMSS

,

CHUNGYS

,

ionof

structuralinhomoeneitin

p

olacrlonitrilefibersb

gyyyy

[],

2020

,

165

:

225-237.

博

:

山东理工大学

,

2010.

]

and

p

re-oxidizedfiberincarbonfiber

p

roduction

[

J.

[]

腈纶预环化预氧化制备阻燃纤维研究

[

淄

24

朱军

.D

]

.

[]

25

葛媛

.PAN

基碳纤维原丝预氧化过程中的结构性能

2021.

[]

闫国民

,

刘立

,

等

.34

杨玉蓉

,

PAN

纤维预氧化过程的结

169.

]():

构变化及热行为

[

化工新型材料

,

J.2014

,

428167-

研究及皮芯结构的改善

[

长春

:

长春工业大学

,

D

]

.

YANGYR

,

YANGM

,

LIUL

,

uraltrans-

formationandthermalbehaviorofPANfibersdurin

g

():()

ese

],

the

p

reoxidation

[

micalMaterials2014

,

[]

周美华

,

薛刚

.35

余阳

,

PAN

基静电纺纳米纤维毡的预

114.

]:

氧化

、

碳化研究

[

材料导报

,

J.2009

,

23

(

10

)

111-

[]

聚丙烯腈

(

基原丝在热处理过程中的结构

26

刘勇

.PAN

)

[]

王浩静

,

范立东

,

等

.

聚丙烯腈预氧丝预氧化

27

顾红星

,

演变研究

[

长春

:

长春工业大学

,

D

]

.2021.

,

GUHX

,

WANGHJFANLD

,

tionand

[],:(

ournal2015

,

66

(

3

)

)

Chinese

]():

程度表征分析

[

化工学报

,

J.2015

,

6631228-1233.

analsisofre-oxidationextentofolacrlonitrilefi-

yppyy

YUY

,

ZHOUMH

,

p

rocessof

y

o

reoxidationandcarbonizationforPAN-basedelec-

p

]

trosinninarbonnanofibermat

[

alsRe-

pg

c

():()

view

,

2009

,

ese

[]

张红波

,

汪学锋

.

某国产聚丙烯腈原丝的预氧化

28

杨波

,

3320-3325.

]

,

:

研究

[

中南大学学报

(

自然科学版

)

J.2011

,

42

(

11

)

[]

36 BAHLOP

,

terizationofox-

[]

王成国

,

王延相

.

聚丙烯腈纤维预氧化工艺条

37

刘焕章

,

():

2006

,

31131-35.

[],():

idised

p

1974

,

124417-423.

YANGB

,

ZHANGHB

,

p

re-

y

o

oxidativestabilizationofdomestic

p

olacrlonitrilefi-

yy

[]

lofCentralSouthUniversitScience

y

(

)

nese

),:(

andTechnolo2011

,

42

(

11

)

-

gy

[]

北京

:

北京化工

29

李露露

.PAN

大丝束预氧化研究

[

D

]

.

[]

梁燕

,

蒋玲玲

.

大丝束碳纤维发展现状及我国技

30

徐爱武

,

XUAW

,

LIANGY

,

mentstatus

p

[]

anddeveloment

p

icFi-

ppy

oflaretowcarbonfiberanditstechnicalbottleneck

g

],():

术瓶颈和发展建议

[

合成纤维

,

J.202049619-23.

大学

,

2006.

]

件对其结构和性能的影响

[

高科技纤维与应用

,

J.

LIUHZ

,

WANGCG

,

ofthe

p

re-

[]

38 PAIVAMC

,

BERNARDOCA

,

-

],

PAN-basedfiber

[

-TechFiber&Alication

pp

():()

2006

,

ese

,

chanicalsurfaceandinterfacialcharacterisationof

oxidationconditiononthestructureand

p

roertf

py

o

[],

2000

,

p

():

3891323-1337.

责任编辑

:

师

琅