碳纤维的制备——悬浮聚合

免引入金属离子

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为获得高分子量的PAN共聚物(Copolymer，Interpolymer)，有人开发了溶剂(性状：透明，无色的液体)一水悬浮聚合法。在这种方法中用溶剂(性状：透明，无色的液体)和水的混合物作为聚合反应的介质(起决定作用的物质)，可以用偶(AIBN)作为引发剂，日本三菱人造丝公司(Company)1985年申请了溶剂(性状：透明，无色的液体)一水悬浮聚合的专利（意为：公开的信件或公共文献）等研究（research)发现提高聚合液中水的包含比重有利于聚合物分子量的提高，因为水的链转移系数小。
  悬浮聚合法特别适合制备性能优异的碳(C)纤维用PAN原丝。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。这种方法聚合转化率高，聚合时间短，得到的PAN聚合物分子量高，而且分子缺陷少，稳定（解释:稳固安定；没有变动)化环化初始温度（temperature)低。聚合温度、氢离子浓度指数、添加剂用量、反应物(包括(bāo kuò)引发剂的浓度)、搅拌强度（strength)和反应液的停留时间均可调节聚合物分子量。 内容来自123456
  
  碳(C)纤维的缺陷主要来源于原丝、稳定（解释:稳固安定；没有变动)化、碳化工艺，其中原丝的缺陷有很大一部分来源于聚合原料的金属杂质，金属杂质对CF力学性能有显着影响(influence)。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。因此在聚合时聚合单体要精馏、过滤，采用高纯水、高纯溶剂(性状：透明，无色的液体)，引发剂要不含金属离子，设备(shèbèi)防腐，避免引入金属离子。

  聚合物的性能对碳(C)纤维力学性能有很大影响(influence)，尤其是分子量对最终碳纤维的拉伸强度（strength)、模量有影响很大，日本三菱人造丝公司(Company)在1988年申请的专利（意为：公开的信件或公共文献）中提到，选用相对分子质量大于等于50X10 4的PAN共聚物(Copolymer，Interpolymer)可制备拉伸强度达到6.13GPa的碳纤维。

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