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本文引入其它单体对丙烯腈进行共聚改性,通过组成和结构的变化来改变聚丙烯腈的热性能,使完全不可熔的丙烯腈聚合物变得可以熔融。实验部分主要包括三部分:⑴丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸(AA)三元共聚;⑵AN和MA二元共聚;⑶聚合物的静电纺丝。AN、MA和AA三元共聚,采用水为反应介质,以过硫酸钾(KSP)和亚硫酸氢钠(SBS)为引发剂,探讨单体配比、反应温度、单体浓度和引发剂含量对聚合反应的影响。因为是三元反应,且AA对反应体系的PH值有影响,单体配比的影响讨论起来比较复杂,AA的比例含量对聚合反应影响较大。在其它条件不变的情况下,单体浓度和引发剂含量增大,反应速度加快,短时间内就达到较高的转化率,因此二者含量都不可过高,以免聚合过快造成不安全。反应温度对聚合反应影响较大,60℃时反应剧烈,出现爆聚结块;温度低于40℃,转化率太低,甚至聚合反应无法进行。AN和MA二元共聚,采用水和二甲基甲酰胺/水(DMF/H2O)两种反应介质,以过硫酸钾(KSP)和亚硫酸氢钠(SBS)为引发剂,以异丙醇为链转移剂,分别讨论了单体配比、反应温度、单体浓度、引发剂含量、反应介质组成和链转移剂用量对反应过程和聚合产物的影响。通过对聚合产物粘均分子量、转化率等指标考察,并运用红外光谱(FTIR)分析、DSC分析和显微形貌分析等手段,对产物的结构与性能进行分析讨论。实验发现,反应温度对反应过程影响较大,具体表现为:反应温度高时,聚合反应迅速进行,甚至由于反应过于剧烈而出现爆聚现象;反应温度低时,聚合反应进行缓慢,甚至不发生聚合。单体配比、单体浓度、引发剂含量、反应介质和链转移剂主要对聚合产物的结构与性能产生影响。通过调整以上实验参数,可以使得反应过程安全稳定,并获得可以熔融的丙烯腈共聚物。最佳实验条件为:反应温度在40～45℃之间,单体配比AN/MA为85/15～90/10,单体浓度在20 %～25 %之间,过硫酸钾含量约占单体量的0.3 wt%,亚硫酸氢钠含量占单体量的2 wt%,反应介质组成H2O/DMF为90/10,链转移剂用量占单体量的4 wt%。最后将所得聚合产物溶解在二甲基甲酰胺(DMF)中,用静电纺丝法进行纺丝,探讨静电纺丝工艺和聚合物的可纺性。结果表明,在聚合物浓度为8～10 %,施加电压为15千伏时,可得到聚丙烯腈纤维毡。