田奇君,顾红星,钱鸿川,唐俊鑫

(1.江苏恒神股份有限公司，江苏 丹阳 212314； 2.北京化工大学，北京 100029； 3.哈尔滨工业大学，哈尔滨 150001)

碳纤维因具有高强度、高模量、低密度等优异性能，已经在航空、航天、风电叶片、压力容器等多个领域获得了非常广泛的应用[1]。碳纤维主要有聚丙烯腈(PAN)基、黏胶基、沥青基3种，其中生产应用最广泛的是PAN基碳纤维[2]。PAN基碳纤维的生产主要包括聚合、纺丝、炭化等工艺过程[3-5]，其中聚合主要有连续聚合、间歇聚合两种方式。

丙烯腈(AN)连续聚合因高效、稳定等特点具有明显的工程化优势[3]，但一直以来，AN连续聚合的生产过程中，也存在有凝胶现象等问题[6-7]，严重影响着聚合原液的质量和生产效率，并对纺丝过程甚至原丝及其碳纤维的质量和性能产生不利因素。AN聚合凝胶方面的研究多集中在间歇聚合方面，包括PAN凝胶的结晶性研究、凝胶化纤维微结构特征[8-9]，以及温度、停留时间等对AN聚合原液中凝胶形成的影响研究等[10]，而连续聚合工艺方面的凝胶相关研究几乎没有。因此，对AN连续聚合中凝胶现象及其形成机制的更系统分析具有重要意义，可实际指导生产，也可为相应凝胶抑制技术的研发奠定一定基础。

1 实验

1.1 试剂及原料

AN：质量分数大于等于99.50%，上海赛科石油化工有限责任公司产；丙烯酸甲酯(MA)：质量分数大于等于99.80%，扬子石化-巴斯夫有限责任公司产；二甲基亚砜(DMSO)：质量分数大于等于99.90%，湖北兴发化工集团股份有限公司产；偶氮二异丁腈(AIBN)：质量分数大于等于99.0%，上海试四赫维化工有限公司产；……