無(wú)鹵阻燃聚丙烯腈纖維的制備及性能研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：互蓬霖簽字日期：2口療年3月垃日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論寞作者完全了解丟洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

2、的規(guī)定。特授權(quán)云洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：嫩導(dǎo)師簽名：《，蕊柳簽字日期：301芎年3月眨日簽字日期：土口巧年j月摘要聚丙烯腈纖維具有許多獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)異性能，但由于其阻燃性能較低，存在著令人擔(dān)憂的安全隱患，一定程度上阻礙了聚丙烯腈纖維廣

3、泛應(yīng)用。腈氯綸雖具有良好的阻燃性，但其燃燒時(shí)發(fā)煙量大并會(huì)釋放有毒的鹵化氫等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。雖然早期的聚合物阻燃技術(shù)得到了不小的發(fā)展，但其沒(méi)有考慮到火災(zāi)二次污染的嚴(yán)重性。近年來(lái)，由于環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，無(wú)鹵阻燃聚丙烯腈成為今后的發(fā)展方向。因此，本論文圍繞無(wú)鹵阻燃聚丙烯腈纖維的制備及表征，做出了一系列的探索與研究。本研究第一部分以聚丙烯腈(PAN)纖維為基體、以丙烯酰胺(AM)為接枝單體、丙酮(Actone)為溶劑、以二苯甲酮(BP)為光引

4、發(fā)劑應(yīng)用紫外光接枝技術(shù)(液相接枝法)將AM接枝到PAN纖維上，從而制備出具有一定阻燃性能的聚丙烯腈纖維。同時(shí)分別對(duì)接枝前后的PAN纖維進(jìn)行了紅外光譜(F11R)、掃描電子電鏡(sEM)、X射線光電子能譜(ⅫS)分析、極限氧指數(shù)(LOI)、X射線衍射分析(XRD)、TA熱分析(DSC—TGA)以及力學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明：?jiǎn)误w丙烯酰胺在紫外光照射下能成功接枝到PAN纖維表面并且使其具備良好的阻燃性能。最佳接枝方案為：溶劑為丙酮、丙烯酰胺濃度

5、為20wt％、光引發(fā)劑二苯甲酮濃度為2wt％、聚丙烯腈在接枝溶液中浸泡時(shí)間為2個(gè)小時(shí)、光照時(shí)問(wèn)為4m缸、光照距離約為25cm時(shí)最終的紫外光接枝效果最好。本研究第二部分將聚丙烯腈纖維按照l(shuí)：75的浴比浸泡在濃度為60％的水合肼溶液中，然后加熱至不同的溫度(70。C一120。C)，持續(xù)反應(yīng)不同時(shí)間(1060rain)后，取出，反復(fù)水洗35次后，放在真空箱中烘干，即可得到不同程度的無(wú)鹵阻燃聚丙烯腈纖維。采用傅里葉變換紅外光譜(FrⅡR)、差示

6、掃描量熱(Dsc)、熱重分析(TGA)對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)以及熱性能進(jìn)行測(cè)定。用Ⅺ射線能譜(XPS)、X射線衍射(ⅪD)對(duì)試樣的碳元素含量、氮元素含量、結(jié)晶性能等進(jìn)行測(cè)定分析，并利用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了接枝前后無(wú)鹵阻燃聚丙烯腈纖維表面。還測(cè)定了經(jīng)過(guò)阻燃處理后的試驗(yàn)樣品的伸長(zhǎng)率、強(qiáng)度以及極限氧指數(shù)(LoI)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析表明：PAN在60％的水合肼溶液中加熱至120℃持續(xù)反應(yīng)30min，取出后水洗烘干，由此制備出的