碳纖維用PAN一般是丙烯腈的共聚體,因?yàn)榫跴AN原絲得到的CF性能較差。常用的共聚單體有烯烴類酸(如丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸等)、烯烴類酯(如甲奨丙烯酸酯)、
胺(丙烯酰胺)、銨鹽(氨基乙基-甲基丙烯酸季銨鹽)。民用PAN也需要添加共聚單體,目的是為了便于染色,碳纖維用PAN添加第二、第三單體的目的主要是為了穩(wěn)定化的順利進(jìn)行,促進(jìn)氰基打開進(jìn)行環(huán)化反應(yīng),從而使PAN氧化過程的熱效應(yīng)緩和。選擇適當(dāng)?shù)墓簿蹎误w可降低穩(wěn)定化環(huán)化反應(yīng)的初始溫度和活化能。均聚PAN進(jìn)行穩(wěn)定化時(shí),環(huán)化反應(yīng)是自由基反應(yīng),反應(yīng)迅速,大量反應(yīng)熱快速釋放,不容易控制,至甚引起分子鏈斷裂,導(dǎo)致CF性能劣化。共聚單體存在時(shí),環(huán)化反應(yīng)由自由基反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子反應(yīng),降低了環(huán)化反應(yīng)的初始溫度,并減緩了反應(yīng)速度。另外,穩(wěn)定化叫有酸或酸酐存在時(shí),它們可作為增塑劑、減小纖維的屈服應(yīng)力,增加纖維的可塑性,提高纖維的牽伸比、使纖維細(xì)旦化、提高最終碳纖維的強(qiáng)度、模量。
本文標(biāo)簽: 碳纖維,聚合原理,共聚體,聚PAN原絲,共聚單體
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