聚丙烯腈纤维烯胺结构的形成及其氧化特性的研究  

The formation and oxidation property of the enamine during the stabilization of polyacrylonitrile fiber

作　　者：张琪[1] 华鲁[1] 雷帅[1] 马良[1] 徐梁华[1] 

机构地区：[1]北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室,北京100029

出　　处：《高科技纤维与应用》2014年第2期24-28,共5页Hi-Tech Fiber and Application

基　　金：国家"973"计划(2011CB605602)

摘　　要：将聚丙烯腈(PAN)纤维在惰性气氛下进行热处理,通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、1 3C固体核磁共振(13C-NMR)、差示扫描量热(DSC)等方法研究了PAN纤维中烯胺结构的形成及其氧化特性。结果表明:惰性气氛下PAN纤维在热处理过程中氰基发生键断裂形成亚胺结构,并在温度达到190℃时开始向烯胺结构转变;随着热稳定化过程的进行,亚胺结构增加到一定程度后呈现下降趋势,而烯胺结构不断增加;热处理温度越高,亚胺结构向烯胺结构转变的越多且速率越快;将在惰性气氛下经不同温度热处理得到的PAN纤维进行空气气氛下的DSC分析,发现氧化反应的放热量与烯胺结构含量存在较好的线性关系,表明烯胺结构比其他特征结构更容易发生氧化反应。Polyacrylonitrile（PAN） fibers were heat treated in an inert atmosphere. Fourier transforming infrared （FT-IR）, ^13C solid nuclear magnetic reasonance （^13C-NMR） and differential scanning calorimetry （DSC） have been used to study the formation and oxidation property of the enamine. The results indicate that the PAN structure converts the eyanogroup to the inmine in an inert atmosphere during the stabilization process. Then the inmine transforms into the enamine at 190 ℃. The rate of the inmine conversion increases with heat treatment temperature. The cyclized PAN fiber was investigated by the method of DSC in the air. The DSC analyses show that both the releasing heat of oxidation reaction and the enamine structure content have a linear relationship and the enamine was oxidated more easily.

关 键 词：聚丙烯腈纤维 热处理 烯胺结构 形成机理 氧化特性 研究 

分 类 号：TQ342.3[化学工程—化纤工业]