[发明专利]一种增塑熔融纺商品级活性PAN原丝的制备方法与应用

权利要求书

1.一种增塑熔融纺商品级活性PAN原丝的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，选择共聚PAN粉末作为原料，选择商品级高纯度[Bmim]Cl作为增塑剂，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作为分散剂，采用机械共混的方式将PAN、[Bmim]Cl与十二烷基苯磺酸钠进行混合得共混物，其中，共聚PAN与[Bmim]Cl质量比为6：4-5：5，十二烷基苯磺酸钠与[Bmim]Cl质量比为1：99，共聚PAN原料的粘均分子量为5×10 ⁴ -7×10⁴ g/mol，丙烯腈含量为88-92mol％；所述商品级高纯度[Bmim]Cl的纯度为98％；步骤2，将共混物在双螺杆共混仪设备中进行熔融共混，设备熔融温度各区不高于150℃，挤出的熔融物为长条，并采用切粒机进行造粒，严格控制环境温度不高于25℃，湿度不大于10％，将切割好的颗粒放置于干燥器中，并控制环境温度不高于35℃；步骤3，采用单螺杆熔融纺丝机进行纺丝，纺丝机熔融共混区各区温度严格控制为150℃、180℃、220℃、250℃、270℃、220℃，喷丝组件设备的温度控制不高于220℃；熔融纺丝机单螺杆转速100-200r/min，物料在螺杆中的停留时间不低于10min，以充分激活分子链上的活性自由基；控制纺丝车间的温度为10-20℃，纺程3-5m，采用同步多级辊牵伸工艺，牵引辊速度300-400m/min，底层罗拉牵伸倍数为2-2.5，中层罗拉牵伸倍数1.5-2，上层罗拉牵伸倍数1.2-1.5，喷丝组件的温度为200℃，喷丝组件设备中喷丝板孔数36孔、孔径0.3mm、泵供量35g/min；步骤4，将聚丙烯腈原丝从卷绕机上取下，用20-30℃的去离子水浸泡12-24小时，充分去除[Bmim]Cl，再在40-50℃下烘不低于24小时，即得增塑熔融纺商品级活性聚丙烯腈原丝。

2.基于权利要求1所述制备方法所得增塑熔融纺商品级活性聚丙烯腈原丝在制备高性能碳纤维的前驱体上的应用。