论文部分内容阅读
采用硫氰酸钠(NaSCN)浓水溶液为介质,丙烯腈(AN)对酪素(Casein)接枝共聚,一步法纺制蛋白纤维工艺,未见有过报道.该文采用以上技术研制了丙烯腈-酪素接枝共纤维(AN-g-Casein纤维).首次在NaSCN浓水溶液中进行AN、Casein接枝共聚,应用傅利叶变换红外光谱表征了丙烯腈-酪素接枝共聚物(AN-g-Casein),研究了反应时间、单体浓度、引发剂浓度、反应温度等对接枝共聚的影响,选择了合理的接枝工艺条件.应用广角X光衍射(WAXD),付利叶变换红外光谱(FTIR),差示扫描量热(DSC)等方法,对AN-g-Casein的形态结构、构象、序态及特征放热行为进行了研究.接枝共聚物的流变性能较之线形高聚物有其特殊性,为选择合理的纺丝工艺,采用气压式毛细管流变仪,测定了AN-g-Casein的NaSCN浓溶液的流变性能,利用Dewitt模型,解析了末端校正入口效应ζ和可复弹性形变S<,R>,首次给出了入口效应ζ和可复弹性形变S<,R>关于切变速率及温度的关系方程,在测定范围内具有普适性(纺丝工艺包括在这一范围内),为调节纺丝工艺提供了理论依据.首次定量地求得了表观弹性活化能(E<,e>),在高剪切速率下,AN-g-Casein的可复弹性变较之表观粘度对于温度的变化反应更敏锐,是引起孔口膨化的主要原因.首次采用AN-g-Casein的NaSCN浓溶液,一步法纺制了AN-g-Casein仿真丝纤维,利用扫描电镜(SEM)观察,发现AN-g-Casein纤维截面形成了皮芯型结构;芯层Casein组成相畴约200~600nm,皮层结构致密,断面平整;纤维表面Casein被刻蚀后形成细长条纹.根据热力学理论推算,并通过动态力学热分析(DMTA)及扫描电镜观察,证实了AN-g-Casein中PAN和Casein二组分互不相溶;由于接枝共聚使二组分既分相又互相牵制,引起了特征界面松弛现象;由于特征界面松弛,使AN-g-Casein序态降低,序态分布加宽.另外,在中国尚有部分腈纶厂采用氧化还原聚合、水相沉淀、二步法纺制PAN纤维,为此该文也同时探索了这一工艺在AN-g-Casein的接枝效率的影响进行了评价;找到了从AN-g-Casein中水解分离支链的方法,进而分析了其支链长度和支链分布,这一方法在以往的文献中未见有过报道