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优质PAN原丝是生产高性能碳纤维的基础。因此高性能原丝的研究与探索具有重要意义。本文主要内容如下：1.综述了碳纤维原丝的国际研究情况,以及当前国内碳纤维原丝与高品质碳纤维研究存在的问题与研究现状。2.设计合成了同时具有胺基和酯基的3-酰胺基-3-丁烯酸甲酯(MMPA)作为丙烯腈的共聚单体,以水相悬浮法制备了超高分子量聚丙烯腈聚合物(P(AN-co-MMPA)共聚物：分子量高达9.6×105)。3.研究聚合时间(4-24h)、反应温度(60-80℃)、引发剂浓度(0.01-0.04wt%)、总单体浓度(18-30wt%)、分散剂浓度(0.5-2.5wt%)、单体配比(MAN/MMMPA=99/1,98/2,97/3,96/4,95/5)对聚合反应的影响。结果表明,转化率随聚合时间,聚合温度,引发剂用量,总单体浓度的增加而升高,随分散剂的质量分数增加而降低,随单体摩尔比MAN/MMMPA的降低而降低；聚合物的分子量随引发剂用量和总单体浓度的增加而减小,随单体摩尔比MAN/MMMPA的降低而降低,随着随聚合温度和分散剂用量的增加会先升高达到一个最大值后减小,随聚合时间(>4h)延长的变化不明显。4.利用EA、DSCC、TGA、FTIR对样品的结构和性能进行分析和表征,根据红外光谱吸收特征峰面积比值定义了环化程度指数Es。通过EA、FTIR的研究发现,喂料时随MMPA含量的提高,P(AN-co-MMPA)共聚物中O元素的含量增加,说明共聚物中MMPA链节的含量是逐渐增加的。DSC、TGA、Es的研究说明,MMPA可以改善聚合物的预氧化性能,会使聚合物分解温度升高,热稳定性增加。5.研究了纺丝原液的可纺性,测试了P(AN-co-MMPA)/DMSO溶液的流变性质。结果发现：分子量越高,PAN溶液的表观粘度对剪切速率的变化越敏感。并发现溶液表观粘度会随纺丝温度的升高而下降。