陳化時間對干噴凝膠紡聚丙烯腈纖維結構和環化反應的影響
作者：李曉鵬; 索習東; 劉耀東; 李永紅 中國科學院山西煤炭化學研究所; 炭材料重點實驗室; 山西太原030001; 中國科學院大學; 材料光電研究中心; 北京100049; 中國科學院大學; 北京100049
摘要：通過凝膠紡絲可以制備高度取向的聚丙烯腈(PAN)纖維及其炭纖維。研究了聚丙烯腈的二甲基亞砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)溶液在干噴凝膠紡絲中的凝膠化過程對纖維結構和性能的影響,包括低溫凝膠陳化時間對PAN纖維熱牽伸比、纖維物理結構、力學性能及環化反應的影響。結果表明凝膠陳化前期(0-10天),纖維結構和性能變化較顯著,且DMSO體系的變化較DMF體系更為顯著;隨著陳化時間繼續從10天延長到40天,其影響較弱。隨著低溫陳化時間的延長,PAN纖維的最大牽伸比、強度、模量、結晶取向和結晶度逐漸增加,氮氣下環化起始溫度降低且反應焓變增加。
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