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聚丙烯腈(PAN)分子的链结构和近程、远程聚集态决定碳纤维原丝的性能，其中PAN分子的亲水性对原丝的结构和性能有重要的影响。改善纺丝液树脂的亲水性可以缓和相分离和凝固过程中的双扩散速度，尤其是抑制凝固剂水分子的扩散速度，减少和消除初生丝条中大孔的生成，提高凝固丝条的致密性，在一定程度上有利于初生丝条截面形状的控制。树脂的亲水性主要取决于它的物理性能和化学结构，树脂结构中的极性基团(常见的有羟基、酰胺基、氨基、羧基等)都是亲水性基团，对水分子有相当的亲和力。从化学角度上讲，可以通过化学处理来改变树脂的超分子结构，或对树脂上的羟基进行酸化或氨化，或改变树脂的生物活性物质来提高亲水性。本文采用AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸)与AN，IA共聚，以改善树脂的亲水性。从AMPS的结构式看，它具有强阴离子性、水溶性的磺酸基，使其具有导电性、染色亲和性；酰胺基团使其具有很好的水解稳定性、抗酸、碱及热稳定性；活泼的碳碳双键又有利于使其与各种烯类单体生成共聚物。本论文主要内容有：
(1)考察了单体浓度、引发剂浓度、温度、搅拌速度等工艺参数对AN-IA-AMPS共聚体系分子量、转化率、聚合速率等的影响，以及共聚体系的特性粘度等。
(2)考察了AMPS含量对共聚合反应的影响，研究了共聚物的亲水性。结果表明：随着AMPS加入量的增加，AN-AMPS-IA聚合反应速度(转化率)先增加后降低，共聚物分子量先降低后增加；并且AMPS的引入显著降低了聚合物的接触角和表面张力，即提高了PAN树脂的亲水性，具有改善凝固过程的潜在可能性。
(3)研究了AN与AMPS的共聚机理，并采用KT方法求算了二者的竞聚率，推测了共聚物的微观结构。结果表明： AN-AMPS的共聚为非理想共聚，共聚机理为末端终止。二者的竞聚率分别为：γ(AN)=0.97，γ(AMPS)=0.12，说明二者容易共聚。
(4)详细考察了聚合温度、时间、单体浓度对AN-AMPS-IA在二甲基亚砜(DMSO)溶剂中共聚合反应的影响。结果表明：AN-AMPS-IA共聚合符合自由基聚合的-般规律。通过优化工艺，可以获得不同分子结构的PAN树脂。