碳纖維的聚合

碳纖維用PAN個別是丙烯腈的共聚體，因?yàn)榫跴AN原絲得到的CF機(jī)能較差。民用PAN也須要增加共聚單體，目標(biāo)是為了便于染色，碳纖維用PAN增加第

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　　二、第三單體的目標(biāo)重要是為了牢固化的順利進(jìn)行，增進(jìn)氰基打開進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，從而使PAN氧化進(jìn)程的熱效應(yīng)跟緩。碳纖維復(fù)合材料如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。碳纖維管又稱碳素纖維管，也稱碳管，碳纖管，是采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。碳纖維型材與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。抉擇恰當(dāng)?shù)墓簿蹎误w可降落牢固化環(huán)化反應(yīng)的初始溫度跟活化能。均聚PAN進(jìn)行牢固化時，環(huán)化反應(yīng)是自由基反應(yīng)，反應(yīng)敏捷，大量反應(yīng)熱疾速開釋，不輕易把持，至甚引起分子鏈斷裂，導(dǎo)致CF機(jī)能劣化。共聚單體存在時，環(huán)化反應(yīng)由自由基反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子反應(yīng)，降落了環(huán)化反應(yīng)的初始溫度，并減緩了反應(yīng)速度。另外，牢固化叫有酸或酸酐存在時，它們可作為增塑劑、減小纖維的屈從應(yīng)力，增加纖維的可塑性，進(jìn)步纖維的牽伸比、使纖維細(xì)旦化、進(jìn)步終極碳纖維的強(qiáng)度、模量。
  常用的共聚單體有烯烴類酸、烯烴類酯、胺、銨鹽。據(jù)三菱人造絲公司發(fā)表的專利，如采取甲基丙烯基丙酮與丙烯腈共聚的樹脂，經(jīng)紡絲、氧化跟碳化可得到5.34GPa的拉伸強(qiáng)度的碳纖維。