水对聚丙烯腈溶液热致变凝胶化的微观促进机理研究

作者：赵儒硕; 谭晶; 杨卫民; 缪顺福; 闵云杰; 程礼盛^*; 何雪涛^*

来源：中国塑料, 2023, 37(09): 1-7.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2023.09.001

• 热致变凝胶化
• 聚丙烯腈
• 凝胶纺丝
• 分子动力学模拟
• 原丝

使用分子动力学模拟作为研究方法，从微观层面上研究了聚丙烯腈（PAN）/二甲基亚砜（DMSO）/水（H2O）混合溶液的热致变凝胶化过程，并明确了水的微观促进机理。结果表明，模拟计算得到的含水量为4%（质量分数，下同）的三元体系的凝胶点温度在332.75 K附近，与文献报道的实验结果吻合；水会增加PAN分子链的振动幅度，增加氰基之间发生交联作用的概率，从而促进PAN溶液快速发生凝胶化转变；在一定的范围内，含水量越大，PAN的振动幅度越大；水减少了PAN周围DMSO分子的数量，增强PAN分子链的聚集程度，导致氰基之间更容易发生交联作用。

• 单位
  有机无机复合材料国家重点实验室; 北京化工大学; 机电工程学院