水对聚丙烯腈溶液热致变凝胶化的微观促进机理研究

使用分子动力学模拟作为研究方法,从微观层面上研究了聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)/水(H2O)混合溶液的热致变凝胶化过程,并明确了水的微观促进机理。结果表明,模拟计算得到的含水量为4%(质量分数,下同)的三元体系的凝胶点温度在332.75 K附近,与文献报道的实验结果吻合;水会增加PAN分子链的振动幅度,增加氰基之间发生交联作用的概率,从而促进PAN溶液快速发生凝胶化转变;在一定的范围内,含水量越大,PAN的振动幅度越大;水减少了PAN周围DMSO分子的数量,增强PAN分子链的聚集程度,导致氰基之间更容易发生交联作用。