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聚丙烯腈外觀為白色粉未狀,密度為1.14-1.15g/cm3,加熱至220-230℃時(shí)軟化并產(chǎn)生分解。碳纖維型材具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。因?yàn)閭?cè)基一氰化基的作用,聚丙烯腈大分子主鏈呈螺旋狀空間破體構(gòu)象,在丙烯腈均聚物中引入第二單體、第三單體后,大分子側(cè)基有很大變更,增加了其結(jié)構(gòu)跟構(gòu)象的不規(guī)矩性。
個(gè)別認(rèn)為,丙烯腈均聚物有兩個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,分辨為低序區(qū)的80-100℃跟高序區(qū)的140-150℃而丙烯腈三元共聚物的兩個(gè)玻璃化溫度比較瀕臨,約在75-100℃范疇內(nèi)。
聚丙烯腈的化學(xué)牢固性較聚氯乙烯低得多,在酸或堿的作用下,聚丙烯腈的氰基會(huì)轉(zhuǎn)變成酰胺基,酰胺基又可進(jìn)一步水解生成羧基跟開釋出NH3,溫度越高,反應(yīng)越激烈。碳纖維板制成的碳纖維單向板材能充分發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)度和彈性模量,在施工時(shí)可免除碳纖維單向織物的樹脂固化階段,強(qiáng)度利用效率高,施工方便。堿性水解時(shí)開釋出的NH3,與未水解的聚丙烯腈的氰基作用而生成脒基,使聚合物及纖維色澤變黃。
123456 聚丙烯腈的氰基中,碳跟氮原子間的三價(jià)鍵能接收較強(qiáng)的能量如縈外光的光子,轉(zhuǎn)化為熱,使聚合物不產(chǎn)生降解,從而使終極的聚丙烯睛纖維存在十分精良的耐光機(jī)能。聚丙烯腈有較好的熱牢固性,個(gè)別成纖用聚丙烯腈加熱到170-180℃時(shí)不產(chǎn)生變更。如在聚丙烯腈中存在雜質(zhì),如在聚丙烯腈的熱分解及使其色彩變更。
在100℃下長(zhǎng)時(shí)光加熱聚丙烯腈溶液,會(huì)呈現(xiàn)分子鏈的成環(huán)景象,聚丙烯睛在空氣或氧的存在下長(zhǎng)時(shí)光受熱時(shí),會(huì)使聚合物色彩變暗,先是轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色,最后變成褐色,聚合物此時(shí)會(huì)失去溶解機(jī)能,如將聚丙烯腈加熱到250-300℃,則產(chǎn)生熱裂解并分解出氛化氫、氮、膀、胺及不飽跟化合物。
碳纖維復(fù)合材料如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)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(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。聚丙烯腈對(duì)各種醇類、有機(jī)酸、碳?xì)浠衔?、油、酮、酯及其它物質(zhì)都較牢固,但可溶解于濃硫酸、酰胺跟亞砜類溶劑中。延長(zhǎng)瀏覽:PAN基碳纖維四大之最
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