丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为13. 9万；共聚物与水的接触角 为39. 7° ;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为150°C，放热量为1877J71。
[0071] 实施例12
[0072] 将引发剂偶氮二异丁腈，主单体丙烯腈，共聚单体4_(双（2-羟基乙基）胺）-2_亚 甲基丁二酸，溶剂二甲基亚砜加入到带有冷凝和机械搅拌装置的反应釜中。所加原料质 量百分比配比为主单体丙烯腈为单体总质量的99. 3%，共聚单体4_(双（2-羟基乙基） 胺）-2-亚甲基丁二酸为单体总质量的0.7%。偶氮二异丁腈的质量为单体总质量的0.5%， 单体质量浓度为20%。室温下搅拌混合，氮气鼓泡30分钟后，在氮气保护下于60°C恒温反 应24小时，然后脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。
[0073] 对所得纺丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为11. 7万；共聚物与水的接触角 为38. 4°;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为165°C，放热量为2368J71。
[0074] 实施例13
[0075] 将引发剂偶氮二异丁腈，主单体丙烯腈，共聚单体溴化3-羰基_N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐，溶剂二甲基亚砜加入到带有冷凝和机械搅拌装置的反应釜中。所加原 料质量百分比配比为主单体丙烯腈为单体总质量的98%，共聚单体3-羰基-N，N，N-三甲 丁-3-烯-1-铵盐为单体总质量的2 %。偶氮二异丁腈的质量为单体总质量的0. 5 %，单体 质量浓度为20%。室温下搅拌混合，氮气鼓泡30分钟后，在氮气保护下于60°C恒温反应24 小时，然后脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。
[0076] 对所得纺丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为12. 3万；共聚物与水的接触角 为40. 2°;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为166°C，放热量为2329J71。
[0077] 实施例14
[0078] 将引发剂偶氮二异丁腈，主单体丙烯腈，共聚单体溴化3-羰基_N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐，溶剂二甲基亚砜加入到带有冷凝和机械搅拌装置的反应釜中。所加原 料质量百分比配比为主单体丙烯腈为单体总质量的97%，共聚单体3-羰基-N，N，N-三甲 丁-3-烯-1-铵盐为单体总质量的3 %。偶氮二异丁腈的质量为单体总质量的0. 5 %，单体 质量浓度为20%。室温下搅拌混合，氮气鼓泡30分钟后，在氮气保护下于60°C恒温反应24 小时，然后脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。
[0079] 对所得纺丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为11. 9万；共聚物与水的接触角 为39. 0°;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为155°C，放热量为2270J71。
[0080] 实施例15
[0081] 将引发剂偶氮二异丁腈，主单体丙烯腈，共聚单体溴化3-羰基-N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐，溶剂二甲基亚砜加入到带有冷凝和机械搅拌装置的反应釜中。所加原 料质量百分比配比为主单体丙烯腈为单体总质量的96%，共聚单体3-羰基-N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐为单体总质量的4%。偶氮二异丁腈的质量为单体总质量的0. 5%，单体 质量浓度为20%。室温下搅拌混合，氮气鼓泡30分钟后，在氮气保护下于60°C恒温反应24 小时，然后脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。
[0082] 对所得纺丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为13. 6万；共聚物与水的接触角 为38. 1° ;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为149°C，放热量为1985J71。
[0083] 实施例16
[0084] 将引发剂偶氮二异丁腈，主单体丙烯腈，共聚单体溴化3-羰基_N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐，溶剂二甲基亚砜加入到带有冷凝和机械搅拌装置的反应釜中。所加原 料质量百分比配比为主单体丙烯腈为单体总质量的99. 3%，共聚单体3-羰基-N，N，N-三甲 丁 -3-烯-1-铵盐为单体总质量的0. 7 %。偶氮二异丁腈的质量为单体总质量的0. 5 %，单 体质量浓度为20%。室温下搅拌混合，氮气鼓泡30分钟后，在氮气保护下于60°C恒温反应 24小时，然后脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。
[0085] 对所得纺丝液进行性能测试：共聚物重均分子量为13. 3万；共聚物与水的接触角 为37. 6° ;于空气气氛下，5°C/min升温，DSC放热起始温度为141°C，放热量为1893J71。
[0086] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人 员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些 未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，所述的纺丝液由含有单体、自由基引发剂和溶剂的 反应液经共聚合反应制备而成，其特征在于，按质量百分比计，所述反应液中所述单体的质 量浓度为15-35%，所述自由基引发剂为所述单体总质量的0.2-1. 0%，余量为溶剂；所述 单体包括占单体总质量95-99. 5 %的丙烯腈单体和0. 5-5 %的共聚单体；所述共聚单体为 含2-亚甲基丁酸基团的亲水共聚单体，所述的自由基引发剂为偶氮二异丁腈，所述的溶剂 为二甲基亚砜。2. 根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述反应液中所述 单体的质量浓度为18-25%，所述自由基引发剂为所述单体总重量的0. 2-0. 6%，所述单体 包括占单体总质量99-99. 5%的丙烯腈单体和0. 5-1 %的共聚单体。3. 根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述反应液中所述 单体的质量浓度为20%，所述自由基引发剂为所述单体总重量的0. 5%，所述单体包括占 单体总质量99. 3%的丙烯腈单体和0. 7%的共聚单体。4. 根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述含2-亚甲基丁 酸基团的亲水共聚单体的结构通式如下：其中，A为亲水性基团。5. 根据权利要求4所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述亲水性基团A为 羧基，所述亲水共聚单体为2-亚甲基戊二酸，结构式如下：6. 根据权利要求4所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述亲水性基团A为 二甲基氨基，所述亲水共聚单体为4-二甲氨基-2-亚甲基丁二酸，结构式如下：7. 根据权利要求4所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述亲水性基团A 为双（2-羟基乙基）氨基，所述亲水共聚单体为4-(双（2-羟基乙基）胺）-2_亚甲基丁二 酸，结构式如下：8. 根据权利要求4所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液，其特征在于，所述亲水性基团A为 溴化三甲基铵，所述亲水共聚单体为溴化3-羰基-N，N，N-三甲丁 -3-烯-1-铵盐，结构式 如下：9. 一种权利要求1-8任一所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液的制备方法，其特征在于， 所述方法包括如下步骤： 1) 搅拌下，将丙烯腈单体、共聚单体、偶氮二异丁腈和二甲基亚砜按配比加入反应釜 中，氮气鼓泡10_40min; 2) 氮气氛保护下，于50_70°C下丨旦温6_36h; 3) 脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。10. 根据权利要求9所述的聚丙烯腈基碳纤维纺丝液的制备方法，其特征在于，所述氮 气鼓泡时间为30min，在氮气保护下，于60°C恒温24h。
【专利摘要】本发明提供了一种聚丙烯腈基碳纤维纺丝液及其制备方法，所述的纺丝液由含有单体、自由基引发剂和溶剂的反应液经共聚合反应制备而成，所述反应液中所述单体的质量浓度为15-35％，所述自由基引发剂为所述单体总重量的0.2-1.0％，余量为溶剂；所述单体包括占单体总质量95-99.5％的丙烯腈单体和0.5-5％的共聚单体；所述共聚单体为含2-亚甲基丁酸基团的亲水共聚单体。所述制备方法包括如下步骤：1)按配比将原料加入反应釜中，搅拌混合，氮气鼓泡10-40min；2)在氮气保护下，于50-70℃恒温反应6-36h；3)脱除残余单体和气泡，得到纺丝液。本发明中设计的共聚单体不仅是能够改善树脂亲水性的致密化剂，也可有效改善氧渗透和可纺性，本发明得到的纺丝液具有高亲水性和良好的放热性能。
【IPC分类】D01F6/38, C08F220/46, C08F222/02
【公开号】CN105085797
【申请号】CN201510543669
【发明人】白会涛, 陈新, 何州文
【申请人】国网智能电网研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月28日