【摘 要】
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聚丙烯腈(PAN)是一种应用广泛的聚合物,可用于制造丙烯腈纤维,丙烯腈改性纤维,PAN基碳纤维前驱体以及PAN基多孔碳材料等。现有丙烯腈的聚合方法包括自由基聚合,可控自由基聚
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聚丙烯腈(PAN)是一种应用广泛的聚合物,可用于制造丙烯腈纤维,丙烯腈改性纤维,PAN基碳纤维前驱体以及PAN基多孔碳材料等。现有丙烯腈的聚合方法包括自由基聚合,可控自由基聚合,阴离子聚合,配位聚合等。自由基聚合由于存在双基终止,无法较好的控制分子量及其分布；而阴离子聚合由于氰基的强吸电作用导致的多种副反应而无法得到较高分子量的聚合物和活性聚合特征。路易斯碱通过对缺电子炔的亲核进攻和分子内质子转移反应,可产生两性离子体系。本论文通过采用这种两性离子体系作为阴离子引发剂,对丙烯腈单体实施聚合。反应过程中有明显的活性聚合特征,其转化率-时间曲线和数均分子量-转化率曲线呈现较好的线性关系。该体系可以在20～40℃的温度区间内进行平稳的聚合反应,反应速率适中,5小时以上转化率可超过70%。通过对聚合物进行GPC表征,可知得到的聚合物分子量最大可达5×104,分子量分布范围是1.52-4.20。由于在反应过程中存在较多的链转移反应,利用这种体系聚合得到的PAN为支化结构。其支化程度与离子对的结构,即炔酰胺上N原子相连取代基和路易斯碱的位阻大小有关,可通过对链转移反应的抑制控制支化程度。因此该引发体系可以归结为慢引发,无终止,易转移的特殊活性聚合引发体系。
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