基于低环化反应活化能的PAN纤维快速预氧化研究

本文研究了PAN纤维环化反应活化能与其耐热性的关联性,进而开展了快速预氧化的研究。研究结果表明:通过聚合第二单体对聚合物结构的改性,可以实现对纤维环化反应活化能的有效调控,环化反应活化能越低,PAN纤维的耐热性就越高,在预氧化过程中能够承受较高的预氧化温度; PAN纤维的环化反应和氧化反应具有不同步性,且在230℃之前二者均没有显著发生。基于此,本文通过对PAN纤维的低环化反应活化能和高预氧化温度的综合控制,预氧化时间大幅缩短至35 min以内,所制备的碳纤维(T700级)的拉伸强度为5 411 MPa,CV值为3. 9%。