原液着色腈纶具有色泽均匀、色牢度和日晒色牢度高等特点,由原液着色腈纶制备的产品已经在户外装饰领域有广泛应用。目前工业化生产中采用共混法制备原液着色腈纶的居多,所采用的体系主要为二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、二甲基乙酰胺（DMAc）等有机溶剂体系,对于硫氰酸钠（NaSCN）水溶液,目前只有上海石化股份有限公司以此为溶剂制备原液着色腈纶,但还存在织物的耐摩擦色牢度和水洗牢度差的问题,究其原因在于颜料在聚丙烯腈（PAN）基体中分散性差、颜料与PAN基体的结合力小。原位复合法是制备聚合物/无机复合材料的有效方法,可以有效解决无机粉体在聚合物基体中的均匀分散问题,克服共混法制备中存在的问题。特别是对以NaSCN水溶液为溶剂的PAN体系,因NaSCN水溶液是强电解质溶液而造成无机粉体在其中的分散更加困难。因此本文采用原位复合法,选用耐光性和耐候性比较好的三种颜料炭黑（CB）,氧化铁红和氧化铁黄为着色粒子,以NaSCN水溶液为溶剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,丙烯腈（AN）和丙烯酸甲酯（MA）为共聚单体,制备有色PAN纺丝液,并通过湿法纺丝制备得到有色PAN纤维,主要开展了以下几方面的工作:首先选用CB为着色粒子,研究了其在NaSCN水溶液中的分散性及分散稳定性。采用高锰酸钾对原始CB（PCB）进行氧化改性,通过红外光谱（FTIR）和元素分析对其结构和组成进行了表征,结果表明氧化改性的炭黑（MCB）表面增加了COOH等亲水性基团,透射电镜（TEM）观察到MCB附聚的现象明显改善。通过纳米粒度分析、膜过滤及MCB-NaSCN水分散液离心分离等方法考察了 MCB在NaSCN水溶液中的分散性及分散稳定性。MCB粒子的粒径在200～700nm之间,基本上可以满足纺丝要求,MCB在NaSCN水溶液中静置8h后没有沉降,离心分离1h后透光率仅有60%,证明MCB在NaSCN水溶液具有良好的分散稳定性。采用原位复合法,以含有MCB的NaSCN水溶液为反应介质,AN和MA为共聚单体,制备得到MCB/PAN纺丝液,并对MCB在PAN基体中的分散性、聚合反应动力学及MCB/PAN纺丝液的流变性能进行了研究。扫描电镜（SEM）测试结果表明MCB在PAN基体中均匀分散,MCB粒径分布在50～150nm。MCB的加入导致聚合反应转化和聚合物的粘均分子量下降。在本实验所选取的MCB添加量范围内,所得的聚合物的分子量仍可以达到纺丝的要求。流变测试表明,随着MCB含量的增加,MCB/PAN纺丝液的粘度和模量逐渐增大,粘流活化能也逐渐增大,纺丝时根据MCB的添加量适当调整纺丝液的粘度。采用湿法纺丝制备了 MCB/PAN复合纤维,并对所得纤维的形态、结构与性能进行了详细研究。SEM、TEM测试表明复合纤维表面非常光滑,MCB在PAN基体中均匀分散。在实验的纺丝条件下,所制备的MCB/PAN复合纤维的力学性能完全能够满足使用要求。MCB的加入并没有改变复合纤维的晶型结构,但导致复合纤维的结晶度和晶区取向度减小,随着牵伸倍数的增加,复合纤维的结晶度和晶区取向度增大。MCB的加入对复合纤维的热稳定性影响很小。所制备的复合纤维的水洗牢度、摩擦牢度和日晒牢度优异,都在4级或4级以上,可以完全满足户外纺织品的需要。最后,本文采用颜料氧化铁黄和氧化铁红为着色粒子,同样采用原位复合法制备了彩色PAN纺丝液,并采用湿法纺丝工艺制备了复合纤维,并对所得纤维的形态、结构与性能进行了研究。SEM结果显示复合纤维表面光滑,TEM证实氧化铁黄和氧化铁红粒子在复合纤维中均匀分布。氧化铁黄和氧化铁红的加入导致复合纤维的结晶度和晶区取向度下降。但是改善了复合纤维的热稳定性。所得的复合纤维同样具有优异的水洗牢度、摩擦牢度和日晒牢度。