碳纖維用PAN個別是丙烯腈的共聚體,因為均聚PAN原絲得到的CF機能較差。民用PAN也須要增加共聚單體,目標是為了便于染色,碳纖維用PAN增加第
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二、第三單體的目標重要是為了牢固化的順利進行,增進氰基打開進行環(huán)化反應,從而使PAN氧化進程的熱效應跟緩。
碳纖維復合材料如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。碳纖維管又稱碳素纖維管,也稱碳管,碳纖管,是采用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產出各種型材,如:不同規(guī)格的碳纖維圓管,不同規(guī)格的方管,不同規(guī)格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。碳纖維型材與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。抉擇恰當的共聚單體可降落牢固化環(huán)化反應的初始溫度跟活化能。均聚PAN進行牢固化時,環(huán)化反應是自由基反應,反應敏捷,大量反應熱疾速開釋,不輕易把持,至甚引起分子鏈斷裂,導致CF機能劣化。共聚單體存在時,環(huán)化反應由自由基反應轉變?yōu)殡x子反應,降落了環(huán)化反應的初始溫度,并減緩了反應速度。另外,牢固化叫有酸或酸酐存在時,它們可作為增塑劑、減小纖維的屈從應力,增加纖維的可塑性,進步纖維的牽伸比、使纖維細旦化、進步終極碳纖維的強度、模量。
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常用的共聚單體有烯烴類酸、烯烴類酯、胺、銨鹽。據三菱人造絲公司發(fā)表的專利,如采取甲基丙烯基丙酮與丙烯腈共聚的樹脂,經紡絲、氧化跟碳化可得到5.34GPa的拉伸強度的碳纖維。