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优质聚丙烯腈(PAN)原丝是生产高性能碳纤维(CF)的必要基础,采用高分子量PAN共聚物进行纺丝是提高原丝性能的有效途径之一。本论文是基于自由基聚合的基本原理,首先比较了三种聚合方法合成高分子量的丙烯腈与丙烯酸甲酯共聚物的优劣,即以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂的溶液聚合;以DMSO/H2O为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂的热引发混合溶剂沉淀聚合;以DMSO/H2O为溶剂,过氧化二苯甲酰(BPO)-N,N-二甲基苯胺为引发剂的氧化还原引发混合溶剂沉淀聚合三种方法。结果表明用热引发混合溶剂沉淀聚合是得到高分子量聚丙烯腈共聚物及较高反应转化率的有效途径,本文用该法合成了重均分子量(—M—w)为2.70×105～23.9×105,粘均分子量(—M—η)为1.37×105～16.0×105,—M—w/—M—η为1.31～2.50的PAN共聚物。本文对热引发混合溶剂沉淀聚合进行了系统的研究。采用单因素分析法分析了引发剂用量、单体含量对聚合产物分子量及产率的影响,通过正交试验研究了聚合时间、单体浓度、聚合反应温度、DMSO/H2O比率、引发剂浓度五个因素对转化率和粘均分子量的影响。结果表明,对聚合反应转化率影响的大小顺序依次是聚合反应温度、DMSO/H2O质量比、引发剂用量、单体浓度和聚合时间;对粘均分子量(—M—η)影响的大小顺序依次是聚合温度、DMSO/H2O质量比、单体浓度、引发剂浓度和聚合时间。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及综合热分析仪(TG-DTA)等手段研究了不同聚合方法所得PAN及不同分子量PAN的性能。结果表明,不同聚合方法所得PAN的红外结构差别不大;随着PAN分子量的提高,聚合物的结晶度下降,聚合物的耐热性和热稳定性提高。最后,初尝了纺丝液的制备方法,分别以DMF、DMF水溶液以及NaSCN水溶液为溶剂,尝试了多种制备纺丝原液的制备方法,并用落球法研究了纺丝液的粘度,初步探讨了制备高分子量PAN纺丝液的方法。