Đặc trưng hóa sợi polyacrylonitrile được ổn định bằng bức xạ electron

Fibers and Polymers - Tập 13 - Trang 724-728 - 2012
Hye Kyoung Shin1, Joon Pyo Jeun1, Phil Hyun Kang1
1Radiation Research division for Industry and Environment, Korea Atomic Energy Research Institute, Jeongup, Korea

Tóm tắt

Nghiên cứu này điều tra khả năng sản xuất sợi carbon của sợi polyacrylonitrile (PAN) được ổn định với các liều lượng khác nhau của bức xạ electron (EBI). Tính khả thi đã được xác minh thông qua FT-IR, tỷ lệ phần trăm phân đoạn gel, mật độ, DSC, XRD và các phép đo cơ học. Phổ FT-IR cho thấy cường độ của các liên kết kéo dài C≡N giảm ở 2.244 cm−1 khi liều EBI tăng. Sự giảm này liên quan đến quá trình cycl hóa của các nhóm nitrile trong quá trình ổn định bằng EBI. Độ cycl hóa được xác định từ các thử nghiệm phân đoạn gel và mật độ. Hàm lượng gel và mật độ của sợi PAN ổn định bằng EBI tăng lên khi liều EBI tăng. Các tính chất nhiệt được đặc trưng bởi phép phân tích quét vi sai (DSC) và các phản ứng được kích hoạt nhiệt. Đường cong DSC cho thấy rằng việc điều trị EBI ảnh hưởng đến lượng nhiệt giải phóng và vị trí tỏa nhiệt tại nhiệt độ thấp trên một dải nhiệt độ rộng. Đỉnh tán xạ mạnh nhất từ sợi precursor PAN xuất phát từ mặt phẳng (100); chỉ số ổn định của nó (SI) được đánh giá bằng nhiễu xạ tia X. Kết quả tia X cho thấy cường độ đỉnh giảm dần với việc tăng liều EBI. Ngoài ra, sức kéo cũng giảm khi mức độ ổn định EBI tăng lên.

Từ khóa

#polyacrylonitrile #electron beam irradiation #carbon fibers #stabilization #mechanical properties

Tài liệu tham khảo

A. Serkov, G. budnitskii, M. Radishevskii, V. Medvedev, and L. Zlatoustova, Fibre. Chem., 35, 117 (2003). K. Perepelkin, Fibre. Chem., 35, 117 (2003). S. F. Fennessey and R. J. Farris, Polym., 45, 4217 (2004). A. K. Gupta, D. K. Paliwal, and P. Bajaj, Polym. Rev., 31, 1 (1991). S. S. Chair, O. P. Bahl, and R. B. Mathur, Fibre. Sci. Tech., 15, 153 (1981). N. Grassie and R. McGuchan, Eur. Polym. J., 7, 1091 (1971). N. Grassie and J. N. Hay, J. Polym. Sci., 56, 189 (1962). M. J. Yu, C. G. Wang, Y. J. Bai, Y. X. Wang, and Y. Xu, Polym. Bull., 57, 757 (2006). Y. Naka, I. Kaetsu, Y. Yamamoto, and K. Hayachi, J. Polym. Sci., 29, 1197 (1991). R. L. Clough, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B, 8, 185 (2001). Y. A. Aggour and M. S. Aziz, Polym. Test., 19, 261 (2000). J. Dietrich, P. Hirt, and H. Herlinger, Eur. Polym., 32, 617 (1996). E. Fitzer, W. Frohs, and M. Heine, Carbon, 24, 387 (1986). E. Fitzer and D. J. Muller, Markromol. Chem., 144, 117 (1971).