多胺型螯合纤维的结构表征和性能!-高分子学报.PDF

第! 期 高$ 分$ 子$ 学$ 报 12 3 ! ! # 年! 月 %’% ()*+,-./% 0/1/% 456 3 ，! # !$ % ’ ! 多胺型螯合纤维的结构表征和性能! !! e f)$ g7 h $ ’ ij （北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室$ 北京$ #I # ） 摘$ 要$ 以聚丙烯腈纤维为原料，采用化学改性法，制备了多胺型螯合纤维3 运用红外光谱分析，表征其化学 结构、活性功能基，由/. 图谱可知，—1 的特征峰几乎完全消失、#;77 J= K # 处的—1—1 特征峰的出现， 以及 #; J= K # 附近的—1L! 弯曲振动峰、#8I J= K # 附近的—1L 弯曲振动峰证实了 1 ，1 配位的功能基 团———脒基及胺基的存在；采用示差扫描量热仪（M0 ）分析改性前后纤维的热稳定性及其变化原因，因改性 后纤维的结构改变较大，其热稳定性也相对降低；以扫描电镜仪（0-, ）测试分析纤维制备过程中的微观形貌 变化与其性能之间的关系；通过机械强度及直径测量，研究了改性前后纤维的机械性能变化，并对影响制备较 高强度功能纤维的因素进行了分析；结合滴定曲线、交换容量，测定该纤维的化学稳定性及吸附性能3 结果表 明，该功能纤维表面及截面内均有较多的沟槽和微孔结构，具有较好的机械性能和化学稳定性，该纤维使用的 最佳 NL 值范围是!O P IO ，交换容量平均值为 # ==2@ ·C K # 3 关键词$ 聚丙烯腈纤维，多胺型螯合纤维，结构表征，性能 $ $ 螯合纤维具有直径小、比表面积大、较高的选 纤维进行了结构和性能研究3 择吸附性、制备容易、应用灵活等优点，在金属资 ! 原料与测试方法 源保护、工业废水处理、生物化工和海洋资源利用 聚丙烯腈纤维，市售工业级，北京中纺纤建科 等方面得以广泛应用［# P ］3 聚丙烯腈纤维（(%14 ） 技有限公司3 三亚乙烯基四胺、结晶氯化铝、盐酸、 具有机械强度高、热稳定性好、价格低、易制备等 硫酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钾、硫氰酸 优点，且聚丙烯腈大分子中含有强功能基团——— ! ，! :二甲基 甲酰胺，均为分析纯3 钠、乙二醇、 氰基，可以和多种试剂作用生成各种不同的官能 4%!7 分析天平，上海光学仪器生产；VV:# 精密 团，从而制得螯合、酸性、碱性及两性的离子交换 定时电动搅拌器，江苏金坛荣华仪器制造有限公 ［7 ，8 ］ 纤维 3 多胺类吸附剂的制备技术以树脂的制 司；数显酸度计 (L0:!8 ，上海雷磁仪器厂；LL:0 备较多［; P I ］，本文以学科组对阴离子交换纤维研 数显恒温油浴，金坛市精达仪器制造厂；T8! 紫外 ［9 ］ ［# ，## ］ 究为基础 ，参考 0Q?B 及 R2 等 的制备方 可见分光光度计，上海光学仪器厂3 法，采用 (%14 为原料，制得 1 ，1 为配位基的多 红外光谱分析采用 WSFX5S -YZ/1)[88 红外 胺型螯合纤维；此类纤维也是常见阴离子交换纤 光谱 分析仪测试；表 面微观 形貌 分析采 用 维的一类品种，分别以离子键、配位键作用吸附阴