热处理对紫外辐照聚丙烯腈纤维环化交联结构的影响

摘要

为探究预氧化阶段紫外(UV)辐照聚丙烯腈(PAN)纤维诱导环化交联反应的机理,对紫外辐照后的PAN纤维(UVRPAN)在不同气氛下进行热处理,分析温度对纤维内交联结构、环化结构和热性能的影响。结果表明:随着热处理温度增加,UVRPAN纤维中的交联结构与环化结构增加,环化结构长度增加,交联度由34.4%逐渐上升至44.9%,氰基转化率由33.5%升高至58.4%;O2促进了纤维内环化结构的产生,并延长了环化结构长度;热处理后,UVRPAN内自由基的种类未发生改变,自由基浓度随热处理温度升高而降低;随热处理温度升高,空气条件下环化放热焓值由550.9J/g降低至431.9J/g,氮气条件下由423.1J/g降低至372.6J/g,证实热处理可缓解预氧化过程中的集中放热。