PAN纖維預(yù)氧結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對(duì)高溫?zé)崃呀庵亟M行為的影響.pdf

1、聚丙烯腈(PAN)纖維預(yù)氧化處理過(guò)程中生成了復(fù)雜的預(yù)氧結(jié)構(gòu)，對(duì)后續(xù)纖維高溫?zé)崃呀庵亟M行為產(chǎn)生重大影響。PAN纖維預(yù)氧結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其高溫?zé)崃呀庵亟M行為產(chǎn)生差異。
　　文中借助IR、XPS、NMR探索了PAN纖維環(huán)化結(jié)構(gòu)和含氧結(jié)構(gòu)演變，利用TG來(lái)研究預(yù)氧纖維高溫?zé)崃呀庑袨椋肦aman來(lái)表征纖維熱裂解重組后內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。建立起預(yù)氧結(jié)構(gòu)與熱裂解重組行為之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明:
　　1、惰性氣氛下熱失重過(guò)程分為1區(qū)(280℃-32

2、0℃)、2區(qū)(320℃-400℃)、3區(qū)(400℃-500℃)，1區(qū)失重為未環(huán)化的線性鏈段斷鏈，2區(qū)為分子間交聯(lián)形成的大分子環(huán)裂解，3區(qū)為主要是環(huán)化反應(yīng)生成的吡啶環(huán)或未完善的環(huán)結(jié)構(gòu)裂解。氧元素進(jìn)入提高了預(yù)氧纖維的分子間交聯(lián)程度，裂解逐步向高溫區(qū)靠近，最終只有一個(gè)裂解峰，從而提高了纖維的熱穩(wěn)定性。
　　2、預(yù)氧纖維二次熱處理纖維高溫結(jié)構(gòu)演變過(guò)程中，在一定溫度范圍內(nèi)(340℃)隨著二次熱處理溫度上升，預(yù)氧化后續(xù)反應(yīng)占主導(dǎo)作用，使得纖維

3、具有更高的熱穩(wěn)定性。繼續(xù)在更高溫度熱處理的樣品，裂解反應(yīng)增強(qiáng)使之占據(jù)主導(dǎo)作用，大量氣體揮發(fā)破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)此后的裂解有促進(jìn)作用。
　　3、縱觀整個(gè)高溫?zé)崽幚磉^(guò)程，600℃之前的熱裂解行為不會(huì)影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)重組，有利于類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng);600℃以后隨熱處理溫度升高，熱裂解使纖維內(nèi)部產(chǎn)生大量缺陷且不利于類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)生成，表現(xiàn)為拉曼G峰半高寬增加。
　　4、環(huán)化程度提高能夠增強(qiáng)纖維耐裂解能力;而氧含量提高則會(huì)加速裂解。將預(yù)氧纖維進(jìn)行補(bǔ)