免引入金属离子

为获得高分子量的PAN共聚物，有人开发了溶剂一水悬浮聚合法。在这种方法中用溶剂和水的混合物作为聚合反应的介质，可以用偶(AIBN)作为引发剂，日本三菱人造丝公司1985年申请了溶剂一水悬浮聚合的专利等研究发现提高聚合液中水的含量有利于聚合物分子量的提高，因为水的链转移系数小。
  悬浮聚合法特别适合制备性能优异的碳纤维用PAN原丝。这种方法聚合转化率高，聚合时间短，得到的PAN聚合物分子量高，而且分子缺陷少，稳定化环化初始温度低。聚合温度、pH值、添加剂用量、反应物(包括引发剂的浓度)、搅拌强度和反应液的停留时间均可调节聚合物分子量。
  

  碳纤维的缺陷主要来源于原丝、稳定化、碳化工艺，其中原丝的缺陷有很大一部分来源于聚合原料的金属杂质，金属杂质对CF力学性能有显着影响。因此在聚合时聚合单体要精馏、过滤，采用高纯水、高纯溶剂，引发剂要不含金属离子，设备防腐，避免引入金属离子。


  聚合物的性能对碳纤维力学性能有很大影响，尤其是分子量对最终碳纤维的拉伸强度、模量有影响很大，日本三菱人造丝公司在1988年申请的专利中提到，选用相对分子质量大于等于50X10 4的PAN共聚物可制备拉伸强度达到6.13GPa的碳纤维。