[发明专利]碳纤维用多元组分聚丙烯腈原丝

权利要求书

1、制造碳纤维用多组分聚丙烯腈原丝的工艺，采用全混式(带刮刀的)釜式反应器和塔式(或多段釜式)反应器串连的聚合主体设备，把丙烯腈、甲叉丁二酸、丙烯酸甲酯三元组分，过硫酸铵--乙酰丙酮铁(或乙酰丙酮铜)的螯合物为聚合引发剂，在硝酸水溶液中分二段控温进行均相聚合，取得纺丝液经湿法纺丝制得多元组分的原丝，溶剂硝酸还需加稳定剂(如尿素)，破坏氧化氮的积累以保证聚合体系的安全。本发明的特征在于：

三种单体之重量百分比例为丙烯腈大于或等于95(不含100)，丙烯酸甲酯从微量--2，甲叉丁二酸从微量--3。

根据丙烯腈在67～68%硝酸水溶液中的水解反应是零级反应，调整反应温度和停留时间，控制水解度为3～6%(以摩尔计)制得含丙烯腈、甲叉丁二酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酰胺五元组成的聚丙烯腈纺织液。

纺织流程为：凝固--酸水洗--预牵伸--沸水松弛--一次上油--干燥--二次上油--定型--卷挠成筒。

2、如权利要求1所说，三种单体最佳重量百分比例为丙烯腈∶丙烯酸甲酯∶甲叉丁二酸等于97.0～97.7∶1.0∶1.3～2.0。

3、如权利要求1所说，酸洗为室温，在预牵伸浴85～90℃的热水中牵伸1.5～2.0倍，再经沸水牵伸到总倍数8.5～9.5倍，又经沸水松弛8～10%，进入等于或低于100℃的烘箱中紧张干燥，再升温至120～140℃紧张定型;而得高强度碳纤维用聚丙烯腈原丝。

4、如权利要求1的碳纤维用多组份聚丙烯腈原丝其特征在于：化学组成（以重量百分比计）

丙烯腈  92±0.5

甲叉丁二酸  1～1.5

丙烯酸甲酯  ＜1

丙烯酸  ＜1

丙烯酰胺  4～7

主要技术指标

纤度  1.1（旦）

直径不均率小于或等于7%

直径大于12微米的根数小于4根/100根丝

直径小于7微米的根数小于4根/100根丝

模量  70±10（克/旦）

断裂伸长  17±2%

断头率  小于或等于3%。