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 碳纖維是一種重要的結構材料。由于其高強度，結合低比重和高氧化穩(wěn)定性，是航空領域和造船業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、體育業(yè)及其他高科技產(chǎn)業(yè)部門不可缺少的材料。

碳纖維生產(chǎn)的主要方法是對丙烯腈基聚合物合成纖維進行熱處理。成品碳纖維的質(zhì)量及其強度特性在很大程度上取決于擠出纖維的聚合物原料（前驅體）的組成和分子量特性。因此，研究人員尋求新的共聚物組合物，并開發(fā)出有效的聚合方法，以控制所得樣品的分子量。

現(xiàn)代聚合物合成化學的最新成果之一是開發(fā)可控自由基聚合（可逆失活自由基聚合）的方法。 其優(yōu)點是能夠通過改變引發(fā)劑與單體之間的比例來控制聚合物的分子量值，以及通過同時進行的片段式的鏈增長反應，從而使分子量分布范圍變窄。

據(jù)羅巴切夫斯基下諾夫哥羅德國立大學（ Lobachevsky University）有機合成和自由基工藝研究實驗室主任Ivan Grishin所說，UNN研究人員正在尋求開發(fā)一種生產(chǎn)丙烯腈共聚物的新方法，以獲得具有高強度和彈性模量的高質(zhì)量碳纖維的前驅體。 為了獲得這些丙烯腈共聚物，研究人員首次使用原子轉移自由基聚合（ATRP， Atom Transfer Radical Polymerization），以溴化銅為催化劑。 由于該方法具有較高的引發(fā)效率和片段式的鏈增長反應，因此可以制備具有特定分子量的窄分散共聚物。

“通過實驗，我們得到了分子量大于70 kDa，分子量分布窄的樣品，滿足了共聚物加工成高強度碳纖維的要求。該方法的重要優(yōu)點是： 使用極低濃度的催化劑（百分之一），以及由于使用葡萄糖作為活化劑而產(chǎn)生的高反應率。“Ivan Grishin說。

在研究過程中，得到了組成均勻度高、預定的分子量以及組合方式。同時也研究了共聚單體在氧化穩(wěn)定過程中對樣品行為的影響。結果表明，采用基于三種單體（丙烯腈、丙烯酸甲酯和衣康酸二甲酯）的合成物，可以顯著降低前驅體氧化穩(wěn)定過程中的放熱效應，對合成碳纖維的力學性能有良好的影響。

UNN科學家提出的組合物和共聚方法可用于生產(chǎn)丙烯腈共聚物，作為高強度碳纖維的前驅體。

補充資料

羅巴切夫斯基下諾夫哥羅德國立大學（UNN，Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod）大學成立于1916年，俄羅斯的教學科研中心，歐洲大學協(xié)會成員。其綜合實力在俄羅斯近千所大學中排名前十。