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碳纤维的聚合
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-17 11:02:39

 碳纤维用PAN一般是丙烯腈的共聚体,因为均聚PAN原丝得到的CF性能较差。民用PAN也需要添加共聚单体,目的是为了便于染色,碳纤维用PAN添加第二、第三单体的目的主要是为了稳定化的顺利进行,促进氰基打开进行环化反应,从而使PAN氧化过程的热效应缓和。选择适当的共聚单体可降低稳定化环化反应的初始温度和活化能。均聚PAN进行稳定化时,环化反应是自由基反应,反应迅速,大量反应热快速释放,不容易控制,至甚引起分子链断裂,导致CF性能劣化。共聚单体存在时,环化反应由自由基反应转变为离子反应,降低了环化反应的初始温度,并减缓了反应速度。另外,稳定化叫有酸或酸酐存在时,它们可作为增塑剂、减小纤维的屈服应力,增加纤维的可塑性,提高纤维的牵伸比、使纤维细旦化、提高最终碳纤维的强度、模量。


  常用的共聚单体有烯烃类酸(如丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸等)、烯烃类酯(如甲奨丙烯酸酯)、胺(丙烯酰胺)、铵盐(氨基乙基-甲基丙烯酸季铵盐)。据三菱人造丝公司发表的专利,如采用甲基丙烯基
丙酮与丙烯腈共聚的树脂,经纺丝、氧化和碳化可得到5.34GPa的拉伸强度的碳纤维。

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