异构度影响下的聚丙烯腈预氧化行为：空间结构的关键

本篇文章主要探讨了聚丙烯腈（PAN）的空间立构对其预氧化过程的影响。作者采用了尿素模板聚合法制备了不同等规度的PAN大分子，即全同立构和间同立构，目的是通过差示扫描量热（DSC）、热台红外光谱（FT-IR）以及核磁共振（13C-NMR）等技术手段，深入研究这些大分子在不同环境条件下的热稳定化行为。 在惰性气氛下，研究发现低等规度的PAN更容易发生环化反应。环化是聚合物链中单体单元间的共轭双键闭合形成环状结构的过程，这对于PAN的分子结构稳定性有着显著影响。这表明，立构规整度较低的PAN在预氧化时更倾向于经历这类化学反应，可能导致其性能变化。 然而，在空气气氛下，情况有所不同。实验结果显示，高等规度的PAN大分子更有利于发生氧化反应。氧气的存在会加速氧化过程，同时似乎也促进了环化反应的进行。这可能是因为全同立构的PAN分子结构更有序，可能提供更多的反应活性位点，使得氧气能够更有效地引发氧化和环化。 文章中还提到了其他研究者的研究成果，如Kubrasova等人的工作指出全同立构的PAN热稳定化速度更快，而Coleman等人则强调了环化程度与立构规整度的关系。尽管Bang等人的观点认为环化与立构规整度无关，但本文的研究结果似乎支持了立构规整度对预氧化过程有影响的观点。 该研究通过对不同等规度PAN大分子的表征，揭示了空间立构在预氧化进程中扮演的重要角色，这对于理解PAN的热稳定化机制以及优化其性能以应用于高性能碳纤维等领域具有实际意义。通过控制预氧化条件和立构规整度，研究人员可以精细调控PAN的最终结构和性能，从而满足特定应用的需求。