混合溶剂配比对丙烯腈共聚物结构和预氧化性能的影响

作者：党延金; 杨梦雪; 吴倩倩; 丁盼盼; 李昌垒; 巨安奇^*

来源：合成纤维工业, 2023, 46(01): 1-7.

• 聚丙烯腈纤维
• 3-酰胺基-3-丁烯酸甲酯
• 丙烯腈共聚物
• 混合溶剂
• 自由基聚合
• 结构
• 预氧化性能

以3-酰胺基-3-丁烯酸甲酯(ABM)为共聚单体，以不同配比的二甲基亚砜(DMSO)/去离子水混合溶液为溶剂，通过自由基聚合反应制备高相对分子质量聚(丙烯腈-3-酰胺基-3-丁烯酸甲酯)共聚物(P(AN-co-ABM)),研究了混合溶剂配比对聚合反应的单体转化率(η),以及P(AN-co-ABM)的黏均相对分子质量(Mη)、结构和预氧化性能的影响。结果表明：随着混合溶剂中去离子水含量的增加，聚合反应的η从64.32%下降至24.51%,P(AN-co-ABM)的Mη从1.54×105增加至8.71×105;ABM通过离子机理引发环化反应，使得P(AN-co-ABM)的环化起始引发温度(Ti)较丙烯腈均聚物降低约40℃,放热峰宽化，避免了集中放热；随着混合溶剂中DMSO含量的增加，P(AN-co-ABM)的预氧化程度增加，Ti降低约16℃;混合溶剂中DMSO/去离子水质量比为60/40时，P(AN-co-ABM)的放热速率最低，为4.33 J/(g·℃),并且具有较低的Ti(200.03℃),有利于制备高性能碳纤维。

• 单位
  纤维材料改性国家重点实验室; 东华大学