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聚丙烯腈基碳纤维的性能与其碳化前分子链取向度是密切相关的,而对PAN分子链取向的调整最早发生于原丝制备过程中的牵伸工艺。在预牵伸阶段,牵伸温度低于PAN的玻璃化转变温度,因此在预牵伸阶段发生牵伸取向的仅仅是分子链段排列无序,尚未形成准晶结构的部位。因而对初生纤维阶段聚集态结构进行调控对于制备理想取向度的纤维具有重要意义。本文从影响PAN分子运动的内外因素入手,通过研究不同聚合物溶液组成,不同极性沉淀剂对PAN分子结晶行为的影响,得出影响PAN聚集态结构形成的因素和内在机理,并选用合适的手段来对PAN初生纤维聚集态结构进行调控。借用傅里叶红外、紫外、XRD以及流变仪等表征手段分别对分子间相互作用以及薄膜样品和纤维样品进行了晶态结构的表征,结果表明:1、在聚合物溶液所用溶剂不同时,极性大的溶剂中,分子间缠结程度较多,凝固得到的薄膜的结晶度较低;浓度高的聚合物溶液分子缠结较大,凝固得到的薄膜结晶度较小,均验证了分子链缠结程度对大分子结晶的影响。提高温度,有利于分子链发生解缠结参与结晶过程,得到薄膜样品结晶度增大。2.剪切能够为分子链解缠结提供外加力场,有助于分子链的有序排列和堆砌,使初生纤维结晶度升高,剪切速率越大,凝固后得到的初生纤维结晶度越高,牵伸纤维全取向度越低。通过剪切作用调控初生纤维结晶度从而改变纤维取向度的手段是可行的。3.凝固相分离过程当中,沉淀剂的加入与氰基形成亲合作用。沉淀剂极性越大,与氰基之间形成的亲和作用越强,凝固所得的薄膜结晶度越低,说明沉淀剂与分子链上氰基之间的亲合作用是影响PAN聚集态结构形成的因素之一。4.氯化钠作为极性添加剂的加入能够有效的减弱氰基与水分子形成的亲合作用,使分子链摆脱束缚参与到结晶过程中,从而最终提高初生纤维结晶度。经过牵伸后得到的一牵纤维全取向度随着初生纤维的结晶度的升高而降低,通过加入电解质来改沉淀剂与大分子之间的亲合作用来调控初生纤维结晶度是可行的。5.初生纤维结晶度越高,无定型区含量越少,牵伸发生取向的部分越少,整体取向度降低,因此通过改变初生纤维聚集态结构来调节纤维的取向是可行的。