[发明专利]控制聚丙烯腈热稳定化纤维结构制备高性能碳纤维的方法在审
| 申请号： | 201811234909.8 | 申请日： | 2018-10-23 |
| 公开（公告）号： | CN111088557A | 公开（公告）日： | 2020-05-01 |
| 发明（设计）人： | 肖士洁;沈志刚;昌志龙;陈辉 | 申请（专利权）人： | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院 |
| 主分类号： | D01F9/22 | 分类号： | D01F9/22 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100728 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 控制 聚丙烯 稳定 化纤 结构 制备 性能 碳纤维 方法 | ||
1.一种聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，包括将聚丙烯腈共聚前驱体在180～280℃范围内进行热稳定化处理30～60min，总牵伸倍率为0～6％，得到热稳定化纤维；以及将所述热稳定化纤维碳化处理，得到所述高性能碳纤维的步骤；其中，所述的热稳定化纤维在热稳定化处理中以环化指数CI和氧化指数OI作为质量控制指标，所述CI值为50～70％，所述OI值为6～20％。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体为二元或三元共聚；其中，丙烯基单体结构单元的质量分数不低于92％，共聚单体结构单元包括酸类、酯类和酰胺类单体单元。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体为3～48K。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体由湿法或干喷湿纺制备。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述步骤中热稳定化温度为180～270℃，分为4～6个温区，所述CI值为50～65％，OI值在6～15％范围内。
6.根据权利要求6所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述热稳定化温度为200～260℃，所述CI值为50～60％，OI值在6～12％范围内。
7.根据权利要求7所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述热稳定化温度为215～260℃，所述CI值为55～65％，OI值在6～12％范围内。
8.根据权利要求8所述的高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述热稳定化时间为40～55min，所述CI值为55～60％，OI值在6～10％范围内。
9.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述碳化处理包括低温碳化和高温碳化两个过程。
10.根据权利要求9所述的聚丙烯腈基高性能碳纤维的制备方法，其特征在于所述低温碳化温度为300～700℃，热处理时间为2～6min，牵伸倍率为0～6％；所述高温碳化温度为1000～1500℃，热处理时间为1～4min，牵伸倍率为-4～-1％。
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