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我们知道,若要生产出性能较好的碳纤维(CF),必须选择性能较好的原丝,目前世界上普遍采用聚丙烯腈(PAN)原丝,而高分子量PAN是制取纺丝液从而提高原丝性能的根本。本文为了获得高质量的PAN,因此采用较好的聚合方法一混台溶剂沉淀聚合,我们所选用的引发剂要以不影响聚合物性能为前提,因此本文选择分子链的端基结构与分子链节相似的偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,作为可降低分子间作用力的第二单体丙烯酸甲酯(MA),增强纤维柔软性及手感,作为可引入极性基团的第三单体衣康酸(1A),可以改善纤维染色性能。为了获得较好的纺丝液,采用不同的链转移剂作为混合溶剂,即水/二甲基亚砜(H2O/DMSO)>乙醇/二甲基亚砜(C2H5OH/DMSO)和正丁醇/二甲基亚砜(C4H9OH/DMSO)作为溶剂,另外与混合溶剂为水/二甲基亚砜(H2O/DMSO)的均相聚合做了对比。我们知道高等规度PAN对预氧化有着重要影响,因此本实验继前期博士研究高等规度聚合的基础上研究了高等规度PAN对预氧化过程的影响,主要研究工作如下：1.对PAN均聚合及共聚合的分子量进行对比,分析了影响其分子量的因素；共聚合分子量明显高于均聚合分子量,因此应采用混合溶剂沉淀聚合法来制备高性能、高质量原丝。2.混合溶剂沉淀聚合合成的PAN分子量很高,分子量高,纺丝液粘度大,不利于纺丝,因此我们有必要对分子量进行调节,但关于分子量调节的文献却显有报道,因此本文采用C2H5OH和C4H9OH作为链转移剂控制和调节分子量。3.根据第四统计力学,我们得出溶剂表面张力(γ)与内聚能密度(ECED)之间的关系式：In=γ/M=A0+K0ECED,根据各种溶剂的γ及ECED数据,我们验证了其正确性,并有良好的线性关系,得到了控制沉淀聚合的新方法。4.为后续纺丝工艺的稳定提供了重要条件的是均一的纺丝液,而均一的纺丝液取决于聚合物均匀的粒径分布；不均匀的粒径分布,使聚合物具有不均一的溶解时间,因而可想而知它的溶解度较差,最终影响原丝及CF的性能。本文根据其微观形貌,应用第四统计力学群子统计参数理论研究了聚合物的粒径分布与粒径均匀度的关系,表明粒径均匀度与混合溶剂无关,而与混合溶剂的配比有关,DMSO含量越少,粒径分布越均匀。5.运用JRG群子统计理论,从理论角度考察了高等规度聚丙烯腈在预氧化过程中氧化和环构化过程,并从中得到活化能的变化趋势。通过考察高等规度聚丙烯腈从32℃-297℃的TG数据,计算了预氧化过程中环构化和氧化之间的竞争关系。通过研究表明高等规聚丙烯腈在预氧化过程中,在低温氧化阶段通过氧原子来环构化的趋势远比碳-碳环构化来得明显；但是预氧化的中期不仅碳-碳环构化和氧-碳环构化进行的相当容易,而且纯氧消耗速度和氧-碳环构化也进行的相当容易；而在预氧化的后期,即在更高温度范围内碳-碳环构化和氧-碳环构化双双得到加速,相比之下,这时纯氧消耗反应处于次要地位。