文献ℱ作为潜在碳纤维前驱体的聚（甲基乙烯基酮）

研究内容

鉴于碳纤维在各种应用中的重要性日益增加，具有明确定义化学结构和无害副产物的碳纤维的制备在过去十年中引起了越来越多的关注。

该团体报道了作为潜在的碳纤维前体具有中分子量的聚（甲基乙烯基酮）（PMVK）的制备，通过酸催化的醇醛缩合进行碳化，其中水作为唯一的副产物。

流变学研究进一步表明，PMVK（MW~50 kg /mol）对于单丝和多丝纤维的纺丝表现出优异的物理和热性能，并且在低至250℃的温度下容易产生25%的碳产率，对碳化产物的分析还表明比市售碳纤维结构缺陷更少。

图1.生成 Aldol和Claisen产物的聚（乙基-3-氧代-4-戊烯酸酯）的闭环反应

图2. 相邻聚合物重复单元的酸催化的醛醇缩合

图3. 在60℃（开放）和80℃（关闭）下进行的甲基乙烯基酮的聚合动力学，初始单体浓度为2.9M和1.8M，其中每个1.8 M反应的两个单独的试验

表1. 用于熔融纺丝的PMVK样品的分子量数据

图4. 初生聚（甲基乙烯基酮）（P1）的照片（a，b）和扫描电子显微照片（c，d）

表2. .稳定化纤维的元素和热重分析

图5.在40℃下HCl蒸气稳定化2h（a）和24h（b）后的单丝纤维的扫描电子显微照片，（c）及（d）分别是相同纤维在80℃下额外热处理2h

图6. PMVK纤维碳化温度对微晶尺寸Lc（▲），La（●）和层间距离d002（■）的影响

图7.在不同温度下热解后PMVK纤维的拉曼光谱