【摘要】 丙烯腈聚合物在合成纤维工业中的应用促进了对聚丙烯腈(PAN)热降解,特别是聚合物热着色的许多研究。
丙烯腈聚合物在合成纤维工业中的应用促进了对聚丙烯腈(PAN)热降解,特别是聚合物热着色的许多研究。N.GRASSIE和R.McGUCHAN等[1]人采用热重分析、差热分析和热挥发分析等技术对聚丙烯腈的热降解进行了研究。使用带有标准DTA池(0-500℃)的Du Pont 900差热分析仪。聚合物样品被牢固地包装在直径4mm的容器中。TG仪器是Du Pont 950热重分析仪是DTA仪器的模块化附件。在TG系统中,样品装在一个小铂舟中,使用在N2流量(80 ml/min)下以10°/min加热的10 mg样品获得了几条TG曲线。PAN在惰性气氛中热解的主要特征可以总结如下:在温度大约270℃时显示出10±2%的急剧重量损失500℃时的重量损失在35%至60%之间变化。样品在500℃以上继续失重,质量损失逐渐下降到700℃左右,然后以质量损失的增加的速度下降。950℃下的残留物重量在20%至40%之间,通常接近30%。研究结果表明高达350℃时,会产生含有共轭碳氮序列的低分子量化合物。这些更易挥发的物质被从系统中去除,特别是在真空下,并且会发生相当大的重量损失。反应的气态产物是氨,它可能是由末端亚胺形成的结构。氰化氢从未发生环化的单元中消除,可能与链断裂反应一起。在350℃以上,环化结构失去氢,变得更芳香。这一过程至少持续到700℃以上,进一步的氢形成可能是由于芳香结构的分子间缩合。最后,在900℃左右,炭开始失去氮,这表明杂环分解并重新排列得到纯碳。
[1] Grassie N , Mcguchan R . Pyrolysis of polyacrylonitrile and related polymers—VII[J]. 1972, 8(7):865-878.