AMPS氨化对四元聚丙烯腈原丝结构和性能的影响

摘要：

利用氨水对2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的磺酸基进行氨化改性以制备氨化AMPS,采用丙烯腈、丙烯酸甲酯、衣康酸和氨化AMPS为聚合单体,以偶氮二异丁腈为引发剂,在溶剂二甲基亚砜中经溶液共聚合成了四元聚丙烯腈(PAN)纺丝液,并通过湿法纺丝纺制了碳纤维前驱体四元PAN原丝,分析了AMPS的氨化率对原丝结构和性能的影响.结果 表明,AMPS氨化改性后成功将亲水基团NH4+引入到四元PAN原丝中;AMPS氨化率为0％～40％时,随着氨化率的增加,纺丝液中共聚物的接触角逐渐减小,原丝的孔隙率先下降后上升,拉伸性能先增大后减小;AMPS氨化率为30％时,原丝的孔隙率最小、拉伸性能最好、截面形貌近似为圆形,其热反应起始温度有所降低、放热峰变宽,最终制得的原丝孔隙率为12.3％,拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率分别为7.5,123.2 cN/dtex和15.2％,由此制备的碳纤维拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率达到了4321 MPa,211 GPa和2.9％,分别较未氨化时提高了12.4％,6.6％和7.4％.

关键词：聚丙烯腈原丝、四元共聚、氨化、孔隙率、亲水性、截面、力学性能

所属期刊栏目：47

分类号：TQ340.6

资助基金：军民两用T700级高性能碳纤维制备技术开发项目JZM009

在线出版日期：2019-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：30-35