粘胶基碳纤维(RCF)具有柔软性好、纯度高、断裂伸长大、比重小、导热系数小等独特性能,在航天工业及尖端军工领域中具有不可替代的作用,但由于其强度低,限制了它的使用范围.为了提高粘胶基碳纤维的强度,最主要的技术措施就是在制备过程中对粘胶纤维浸渍添加剂进行预处理.添加剂包括有机体系、无机体系和混合体系三大类.用不同的化学体系进行预处理,会使粘胶纤维的热裂解具有不同的反应历程,产生不同的挥发物成分,从而导致最终产品的性能存在一定差异.目前国内在制备RCF时多采用简单混合体系,制得碳纤维的拉伸强度约为0.8GPa.国外有专利报道,使用有机硅添加剂可制得较高强度的RCF,拉伸强度可达2.0GPa,但有关作用机制方面的文献未见公开报道.该论文的主要工作内容为:1.合成了一种有机硅——聚甲基硅氧烷,用该有机硅处理粘胶纤维后可使粘胶基碳纤维的力学性能得到改善.2.研究表明,反应时间对合成有机硅分子量的影响明显,随着反应时间的增加,有机硅化合物的特性粘数增加,分子量增加.3.研究结果表明,溶剂成分、有机硅成分、溶液浓度、浸渍时间、浸渍温度对有机硅添加剂在纤维上的附着量有影响,而纤维含水量在一定的范围内,不会影响有机硅树脂在粘胶纤维上的附着量.4.对未浸渍有机硅添加剂粘胶纤维和浸渍有机硅添加剂粘胶纤维在不同温度热处理后的热收缩、在NaOH溶液中的溶解比率、强度、体密度等性能进行了分析研究.5.应用TG、工R对浸渍有机硅添加剂后在不同温度热处理后粘胶纤维的化学结构进行了分析研究.6.应用XPS、SEM、氮吸附等分析手段对浸渍有机硅后粘胶纤维700℃热处理后的样品进行了分析研究.7.根据有机硅氧烷与粘胶纤维结构和性质的特点,选择了几种有机硅油和硅树脂作粘胶基碳纤维制备过程中的添加剂,以证实有机硅对粘胶纤维热裂解过程的作用机制,同时寻求一种简便易得的添加剂.