聚丙烯腈纖維（PAN）相對(duì)于其它纖維其抗拉強(qiáng)度更高，初始模量更大，化學(xué)性能穩(wěn)定。所以該纖維具有耐酸堿腐蝕性，耐光性，耐候性，并具有良好的分散性、吸油性。在實(shí)際運(yùn)用中，與混凝土基體握裹力強(qiáng)，改善了混凝土的粘結(jié)性、抗疲勞性，增強(qiáng)了混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗沖擊能力。因此，廣泛應(yīng)用在瀝青混凝土和水泥混凝土的工程中。

    由圖4的不同預(yù)氧化程度PAN 纖維的 TG曲線可看出，對(duì)于原絲和 165℃,175℃,185℃和215℃下處理過的纖維，開始熱失重的溫度基本接近，以及 500℃下重量損失也基本相同，表明預(yù)氧化溫度較低時(shí)，環(huán)化程度較低，發(fā)生裂解反應(yīng)相對(duì)容易，因此低溫預(yù)氧化的纖維開始熱失重的溫度基本接近。而對(duì)215~245℃下預(yù)氧化處理的纖維來(lái)說，隨著預(yù)氧化溫度的提高，纖維開始熱失重的溫度逐漸提高，到 500℃時(shí)的重量損失逐漸減少，表明發(fā)生了劇烈的預(yù)氧化發(fā)應(yīng)，環(huán)化程度大幅度提高，形成了穩(wěn)定的梯型結(jié)構(gòu)，使得纖維不易發(fā)生裂解反應(yīng)。對(duì)于255℃的熱處理纖維，環(huán)化程度雖然更高，但是到500℃時(shí)的重量損失卻又增加了。這是由于氧化

引入的氧原子較多，500℃下分解形成小分子氧化物較多，熱失重較大。

    綜上所述，預(yù)氧化溫度在215℃之前，環(huán)化程度較低，預(yù)氧化反應(yīng)不明顯；215℃之后，環(huán)化反應(yīng)明顯發(fā)生。、

    環(huán)化度反映纖維的環(huán)化程度。圖 5是由FT-IR法測(cè)定計(jì)算的纖維的環(huán)化度與預(yù)氧化溫度之間的關(guān)系。由圖5 可見，在200℃以前，環(huán)化度緩慢增加，環(huán)化反應(yīng)緩慢進(jìn)行；在 200℃~230℃ 溫度范圍內(nèi)，環(huán)化度呈線性迅速提高，反應(yīng)加劇；到230℃之后，環(huán)化度變化緩慢。表明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，環(huán)化分子層片增多，空間位阻的作用使分子鏈中的部分氰基環(huán)化困難。

結(jié)論

（1）PAN纖維在空氣中在外力場(chǎng)作用下進(jìn)行氧化穩(wěn)定化，在200℃之前，環(huán)化反應(yīng)緩慢進(jìn)行；在200~230℃溫度范圍內(nèi)，環(huán)化度呈線性迅速提高，反應(yīng)加?。坏?30℃之后，環(huán)化反應(yīng)大部分完成，環(huán)化反應(yīng)減慢。

（2）預(yù)氧化反應(yīng)按序態(tài)進(jìn)行。首先發(fā)生在無(wú)序的非晶區(qū)，逐步向有序區(qū)演變；一旦有序區(qū)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)劇烈。

（3）在 210℃之前，微晶尺寸增大，符合應(yīng)力場(chǎng)結(jié)晶理論；到210℃之后，晶粒尺寸迅速減小。

       聚丙烯腈纖維是一種抗裂強(qiáng)度高，分散效果好，混凝土摻量為每立方米0.5-1.0kg。應(yīng)用領(lǐng)域有：橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機(jī)場(chǎng)工程等等。

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