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氨基改性聚硅氧烷是一类重要的有机硅物质，由于具有一系列独特的优良性能，在化纤和纺织领域得到了广泛应用。其中，作为PAN基碳纤维原丝生产过程中使用的油剂，是其最重要的应用领域之一。但是在应用过程中，存在一些问题，如热环境下对设备造成的硅污染以及薄膜传质不均等，对PAN原丝以及最终的碳纤维的生产过程和性能等都会产生较大的影响。本论文以此为选题背景，对上述问题进行了深入的研究。
1．合成三种不同氨基改性的聚硅氧烷，用红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)研究了产物的分子结构。考查了温度T、反应时间t、催化剂TMAH和封端基MM的用量等工艺参数对合成的APS样品分子量的影响。结果表明在实验考查范围内，反应温度基本上不会影响分子量，分子量则会随反应时间的延长和催化剂用量的增多面增大，但是当反应时间t超过4.5h，催化剂TMAH用量超过0.04％以后，分子量的增长变得非常缓慢；分子量会随着封端基MM用量的增多而迅速下降。
2．通过热失重(TG)、红外光谱(IR)、裂解色谱-质谱联用测试(PY-GC-MS)等手段对APS的热分解过程进行了研究。研究结果表明，本论文中的三种不同氨基对APS的热分解过程基本没有影响，氨基的存在降低了APS的耐热性能，氨值越高，APS的耐热性就越差。APS在惰性气氛中和氧化性气氛中具有不同的分解过程。提出了APS分解过程的机理，较好的解释了APS的分解过程中的各种现象。在惰性气氛中，主要是Si-O主链上脱除小分子环状低聚物的过程，而在氧化性气氛中，上述过程同样存在，但是占支配性地位的则是侧链的氧化和脱除过程。氨基的存在会对主链的断裂产生催化作用。
3．在醋酸纤维素(CA)滤膜基底上制备了APS渗透膜，采用恒体积变压力法系统、定量的研究了其透气性能，包括渗透系数、溶解系数和扩散系数。考察了气体种类、温度、压力、混合体系等因素对APS渗透膜的透气性能的影响。研究发现，不同的气体种类可以从临界温度和临界体积两方面影响透气性，临界温度主要影响的是溶解系数，而临界体积主要影响的是扩散系数；对于所有的气体，压力差都与渗透系数之间呈现完美的线性相关，温度与渗透系数则是呈现指数变化，两者之间可以用阿伦尼乌斯公式来表示；计算了不同气体的表观活化能并与文献资料进行了对比，发现吻合的相当好；在混合体系中气体的渗透系数与纯组分相比会发生变化，对于O2/N2体系，混合体系中O2的渗透系数下降；温度的提高有助于提高APS膜上O2对N2的选择渗透系数。
4．制备了APS微乳液，发现当乳化剂体系为OP10:OP4＝60:40，浓度在40%，助乳化剂采用乙酸时，可以实现稳定的乳化。用热失重(TG)和热质联用(TG-MS)研究了APS对PAN原丝热分解过程的影响，发现APS会对PAN分解时的传质和传热两方面都造成阻碍。但是APS处理会显著的降低PAN原丝的摩擦作用，减少PAN原丝在预氧化过程中的单丝粘连和并丝现象。