3.2.1.1　偕胺肟改性PAN纤维配体

盐酸羟胺与PAN纤维在65～70℃和pH=6条件下发生反应，使PAN纤维表面的部分氰基转化为偕胺肟基团而得到偕胺肟改性PAN纤维（简称AO-PAN），提高盐酸羟胺浓度和延长反应时间都会显著增加腈基转化率，但是反应时间一般不超过4h。反应式如下：

3.2.1.2　水合肼改性PAN纤维配体

将PAN纤维置于水合肼水溶液中，在95℃和pH=10条件下反应能够得到水合肼改性PAN纤维配体（简称HA-PAN）。提高水合肼浓度会使纤维的增重率呈线性增加，尽管延长反应时间会增加纤维的改性反应，但是以不超过2h为宜。反应式如下：

3.2.1.3　混合改性PAN纤维配体

将PAN纤维加入到含有水合肼和盐酸羟胺的水溶液中，在95℃和pH=9.5的条件下反应2h后得到混合改性PAN纤维配体（简称M-PAN），反应式如下：(www.daowen.com)

在制备过程中，分别使用不同浓度的盐酸羟胺和水合肼对PAN纤维进行改性反应，得到的3种改性PAN配体的增重率（ΔW）与其浓度之间的关系如表3-1所示。

表3-1　盐酸羟胺和水合肼对三种改性PAN配体的ΔW影响

注　CAO为盐酸羟胺浓度，CHA为水合肼浓度，CM为盐酸羟胺和水合肼混合浓度。

从表3-1可看出，三种改性PAN配体的ΔW均随着反应物浓度增加而逐渐升高，表明提高反应物浓度可以增加PAN纤维的改性反应，其原因可能是升高反应物浓度会增大盐酸羟胺或水合肼与PAN纤维表面氰基接触机会，加快了两者之间的反应。值得注意的是，当CAO为0.40mol/L时，AO-PAN的ΔW可以达到39.02%，而HA-PAN的ΔW在CHA增加至6.75mol/L时仍不足20%，这意味着PAN纤维偕胺肟改性反应更易于进行。其原因是水合肼具有强烈的交联特性，能在HA-PAN中大分子链间产生交联结构，阻碍水合肼分子进一步与PAN纤维改性反应。对于M-PAN而言，水合肼交联结构的存在使其较AO-PAN更难以制备，然而通过增加CM至1.20mol/L也可使其ΔW达到40%。