复合材料学报

作者：陈建永, 韩娜, 吴潮, 孙志恒, 吴宇通, 孙忠顺, 王乐军, 张兴祥,

关键词：沥青, 增塑, 熔融纺丝, 聚丙烯腈(PAN), 碳纤维, 前驱体,

为了降低聚丙烯腈(PAN)的熔点和提升熔纺PAN纤维的性能，本文以各向同性萘沥青(INP)和煤焦油沥青(ICP)作为增塑剂，比较了二者对85∶14∶1 摩尔比的聚(丙烯腈-丙烯酸甲酯-4-丙烯酰氧基二苯甲酮)三元共聚物(P(AN-MA-ABP))的增塑效果。优选1wt%的INP与P(AN-MA-ABP)充分混合、熔融纺丝、牵伸制备了1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维，并研究了紫外(UV)辐照时间对1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的影响。结果表明：相比于稠环结构的ICP，长链含硫杂环结构的INP具有良好的增塑效果。制备的1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维直径约52 μm，拉伸强度约250 MPa，表面光滑，结构致密。UV辐照时间从0 min增加到60 min，纤维表面氧含量由17.3%提高到26.0%。氮气条件下，环化起始温度由303.8℃降到292.4℃，环化峰值温度由318.0℃降到308.8℃。空气条件下，环化起始温度由299.9℃降到295.0℃，环化峰值温度由316.4℃降到312.6℃。UV辐照20 min，氮气条件下800℃时纤维的碳收率由41.0%提高到43.4%。UV辐照降低了1wt%INP/P(AN-MA-ABP)共聚物纤维的环化起始温度、峰值温度、焓值，提高了碳收率，有利于后续热处理。

来源：2022年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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