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聚丙烯腈(PAN)基碳纤维是碳纤维中用途最广泛、发展前景最好的一种。作为PAN基碳纤维的前驱体,PAN原丝的质量在很大程度上决定了PAN基碳纤维的性能。PAN分子量是影响PAN原丝品质的重要因素,超高分子量聚丙烯腈(UHMWPAN)的制备迫在眉睫。本文通过水相悬浮聚合得到重均分子量大于150万的丙烯腈-衣康酸(IA)二元共聚物,对添加该共聚体的纺丝溶液进行剪切和拉伸流变测试,并对纺丝液制备的凝胶膜进行拉伸性能研究。首先在偶氮二异丁腈(AIBN)引发的丙烯腈-衣康酸水相悬浮共聚反应中研究聚合工艺对聚合物重均分子量及转化率的影响,并对共聚体组分、热性能及结晶度进行表征。研究结果表明AIBN浓度降低,单体浓度升高,共聚单体中IA含量减少,反应时间延长,反应温度下降,均可使共聚物分子量增大；而AIBN浓度上升,单体浓度增加,共聚单体中IA含量降低,反应时间延长,可使共聚反应单体转化率增大,此外,共聚物分子量及反应转化率随PVA含量升高呈现先增大后减小的趋势。IA引入能缓和PAN聚合物的放热反应,但共聚物结晶度因此下降。将超高分子量聚丙烯腈共聚体与中等分子量聚丙烯腈均匀溶解在二甲亚砜中制成一定浓度的纺丝液进行剪切流变测试。发现此溶液在剪切时表现出切力变稀,其弹性模量与粘性模量随温度降低、频率增大而增大,溶液复数粘度随频率增大、温度升高而下降。少量超高分子量聚丙烯腈的存在不影响溶液均匀性和多分散性。最后研究UHMWPAN对PAN溶液拉伸流变行为的影响,同时对影响凝胶膜拉伸性能的因素进行探讨。结果表明：含有少量超高分子量聚丙烯腈的PAN溶液具有更强的应变硬化,有利于PAN纺丝喷头拉伸比的提高；较低超高分子量聚丙烯腈共聚体含量的溶液,制得的凝胶膜在挤出拉伸倍数(EDR)=16条件下进行挤出后,在一定温度下可以承受更高倍数的第二次拉伸,且拉伸模量及强度都更优秀。