沥青增塑熔纺聚丙烯腈基碳纤维前驱体纤维的制备与性能

摘要：

为了降低聚丙烯腈(PAN)的熔点和提升熔纺PAN纤维的性能,本文以各向同性萘沥青(INP)和煤焦油沥青(ICP)作为增塑剂,比较了二者对85:14:1摩尔比的聚(丙烯腈-丙烯酸甲酯-4-丙烯酰氧基二苯甲酮)三元共聚物(P(AN-MA-ABP))的增塑效果.优选1wt％的INP与P(AN-MA-ABP)充分混合、熔融纺丝、牵伸制备了1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维,并研究了紫外(UV)辐照时间对1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的影响.结果表明:相比于稠环结构的ICP,长链含硫杂环结构的INP具有良好的增塑效果.制备的1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维直径约52μm,拉伸强度约250 MPa,表面光滑,结构致密.UV辐照时间从0 min增加到60 min,纤维表面氧含量由17.3％提高到26.0％.氮气条件下,环化起始温度由303.8℃降到292.4℃,环化峰值温度由318.0℃降到308.8℃.空气条件下,环化起始温度由299.9℃降到295.0℃,环化峰值温度由316.4℃降到312.6℃.UV辐照20 min,氮气条件下800℃时纤维的碳收率由41.0％提高到43.4％.UV辐照降低了1wt％INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的环化起始温度、峰值温度、焓值,提高了碳收率,有利于后续热处理.

关键词：沥青、增塑、熔融纺丝、聚丙烯腈(PAN)、碳纤维、前驱体

所属期刊栏目：39

分类号：TQ342+.74

资助基金：天津市科技重大专项;天津工业大学纤维培育基金

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4540-4550