聚丙烯腈、聚α-氯代丙烯腈及聚α-溴代丙烯腈热处理的研究

甲、进行了α-氯代丙烯腈及α-溴代丙烯腈的合成与其聚合,在合成中首次采用了磺酸型阳离子交换树脂作为α,β-二溴代丙腈的脱溴化氢催化剂,使能得纯净的α-溴代 丙烯腈,产率53％。 乙、对聚丙烯腈(PAN),聚α-氯代丙烯腈(Pα-ClAN)及聚α-溴代丙烯腈(Pα-BrAN)的热处理试样进行了红外光谱分析。对PAN及Pα-ClAN在热处理过程中试样的失重、含氮量的变化及热解气体进行了分析测定,测定了Pα-ClAN热处理试样的电导率及电导活化能,并将这些结果与PAN热处理作了比较。 丙、实验结果证明这三种高聚物在300℃以上热处理试样的结构都非常相似,进一步证实了Houtz所提PAN热处理形成萘啶环系的见解,同时发现在700℃以上开始了石墨化。 丁、发现PAN与Pα-ClAN热处理过程中的化学变化大致可分为三个阶段,第一与第三阶段变化较剧烈,而第二阶段变化较缓慢,对于PAN第一阶段在200—300℃,第二阶段在300—700℃,对于Pα-ClAN第一阶段为150—200℃,第二阶段为200—700℃,第三阶段都是在700℃以上,这种现象可能与形成稳定的萘啶环系及在高温时萘啶环系破坏,进行石墨化有关。