碳纤维具有高强、高模量、耐高温、耐腐蚀等一系列的优异性能,近几十年来得到了突飞猛进的发展。 制备碳纤维的前驱体有很多,其中聚丙烯腈基碳纤维产量占90%以上,研究表明聚丙烯腈基碳纤维的综合性能最好。聚丙腈基碳纤维的生产主要分为两步,第一步是聚丙烯腈原丝的生产,第二步是原丝的预氧化和碳化。 用于溶液纺丝的聚丙烯腈共聚是聚丙烯腈基碳纤维生产过程中非常关键的环节,直接影响到后续的工艺,最初共聚物的结构和性能决定了最终碳纤维的结构和性能。本课题主要研究与碳纤维用聚丙烯腈溶液聚合相关的问题。文献上用于制备聚丙烯腈原丝的共聚单体多种多样,但是关于丙烯腈(AN)/甲基丙烯酸正丁酯(NBMA)/衣康酸(ITA)三元溶液聚合的却鲜有报道,本论文合成了AN/NBMA/ITA三元共聚物,并对AN/NBMA/ITA三元溶液聚合体系进行了深入研究。 单体竞聚率是共聚合反应的重要参数,对于反应机理的研究和生产上的控制有着重要的意义。AN/NBMA二元溶液共聚体系竞聚率在文献中未见报道,作者以二甲亚砜为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,利用元素分析仪对共聚物的组成进行了测定,用KT法对对数据进行了处理,得到了丙烯腈与甲基丙烯酸正丁酯二元溶液聚合时的两个竞聚率。并从单体与共聚物组成的曲线图,定性的分析出在AN/NBMA二元溶液聚合过程中,NBMA的活性较AN高。 AN/NBMA/ITA三元溶液共聚体系的竞聚率在文献中也未见报道,作者对这一体系竞聚率进行测定,得到了总单体浓度为20%和25%时的表观竞聚率。并通过不同总单体浓度下竞聚率比较发现,总单体浓度的变化对竞聚率影响很微小。 对AN的均聚、NBMA的均聚、ITA的均聚、AN/NBMA二元共聚的聚合条件及聚合过程进行初步研究。在此基础上利用正交分析的方法研究了