衣康酸氨化对聚丙烯腈基碳纤维聚合和原丝性能的影响分析

来源期刊：高分子材料科学与工程2015年第1期

论文作者：韩笑 王希杰 王增加 王华 李崇俊 刘建军

文章页码：142 - 147

关键词：衣康酸;β-衣康酸铵;聚丙烯腈基原丝;碳纤维;

摘    要：为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸（IA）单体与丙烯腈（AN）、丙烯酸甲酯（MA）和乙烯磺酸（AS）制备聚丙烯腈（PAN）基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原丝结晶取向度,动态热机械法表征原丝的玻璃化转变温度和热收缩率,电子万能试验机表征原丝及碳纤维的力学性能。测试结果表明,IA经氨化后制备得到β-衣康酸铵,以β-衣康酸铵作为共聚单体制备的PAN纺丝液的数均相对分子质量达到64100,相对分子质量分布指数为2.96,比粘为1.86;纺丝后原丝断面明亮整齐,氨化度为25%的原丝在12倍牵伸下,单丝拉伸强度为6.8cN/dtex,弹性模量为113.0cN/dtex;该原丝的玻璃化转变温度较未氨化原丝提高了3.19℃;该原丝经炭化后的碳纤维（1K）的拉伸强度达到4572 MPa,弹性模量249GPa,钩结强力62.4N,纤维的力学性能和韧性得到提高。