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本文为了适应国内对炭纤维的需求,针对炭纤维制备过程中原料PAN树脂的评价问题,开发丙烯酰胺(AM)与丙烯腈(AN)共聚制备炭纤维,并力求将原料PAN树脂的结构与原丝和炭纤维的制备关联起来,以期对我国炭纤维工业化提出指导性意见。论文首先考察了丙烯腈—丙烯酰胺共聚机理及制备工艺参数,并对其微观结构进行系统表征。在此工作基础上,结合实际纺丝工艺和预氧化工艺,探讨不同分子结构PAN树脂的流变性能和热性能,尝试阐明原料PAN树脂结构与原丝和炭纤维制备工艺的关系。主要内容如下:(1)详细考察了聚合温度、时间、单体浓度、原料纯度对AN-AM共聚合反应的影响。(2)考察了丙烯酰胺对共聚合反应的影响,剖析了共聚产物的分子结构和亲水性。(3)研究了AN与AM在二甲基亚砜(DMSO)溶剂中,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚合温度为60℃时的共聚机理,并采用KT方法求算了二者的竞聚率,推测了共聚物的微观结构。在此基础上,采用补加共聚单体AM的方法将AM与AN共聚,以期改善链结构的均匀性。。(4)采用落球粘度计、旋转粘度计和流变仪考察了PAN溶液的流变性能,并尽可能与原液的可纺性相关联。(5)结合原位红外光谱和差示扫描量热法,研究了不同分子结构PAN树脂的放热行为,发现:低分子量的PAN树脂更易在较低温度下发生环化。AM的引入使得PAN树脂的放热行为以两步分段放热的方式得到缓和。对AN-AM共聚物环化机理的初步推断表明:较低温度下发生AM所引发的离子环化,在较高温度下剩余氰基发生自催化环化,即自由基环化。对制备炭纤维而言,应选择低温离子增长为宣。