[发明专利]一种用酚醛树脂(PF)制备纳米碳纤维的方法

摘要

本发明涉及一种用酚醛树脂(PF)制备纳米碳纤维的方法。包括步骤(1)纳米碳纤维原丝的制备：以聚丙烯(PP)为基体，酚醛树脂(PF)为分散相，将重量百分比PF/PP＝1－50/99－50共混；共混物熔融纺丝制得PF/PP共混纤维；共混纤维交联固化后得到纳米碳纤维原丝。(2)纳米碳纤维原丝的碳化：在氮气气氛中，于600－1200℃下氧化和碳化50－90分钟。该方法工艺简单、制备的纤维尺寸均匀、纯度高，直径在100－1000纳米，具有比表面积大，化学稳定性，长纤维状结构，适合工业化生产。

主权项

1.一种用酚醛树脂(PF)制备纳米碳纤维的方法，包括下列步骤：(1)纳米碳纤维原丝的制备以聚丙烯(PP)为基体，酚醛树脂(PF)为分散相，将重量百分比PF/PP＝1-50/99-50的共混体系在双螺杆挤出机中充分混合，挤出造粒，切片干燥，共混切片经熔融并通过喷丝孔挤出，冷却固化、上油、卷绕，卷绕丝再经过牵伸得到PF/PP共混纤维；共混纤维要交联固化后才能成为纳米碳纤维原丝：量取35-40％甲醛500-550ml，35-40％盐酸500-600ml，乙醇20-30ml，搅拌均匀，温度20-40℃，加入PF/PP共混纤维7-10g，保持1-2hr；用0.5-1hr升温至40-50℃，恒温0.5-1hr；用1-2hr升温至80-100℃，恒温0.5-1hr，反应结束，待溶液冷却至室温后，将纤维取出，用8-10％NH3.H2O溶液洗涤至呈中性后，沸水洗涤干燥，制得纳米碳纤维原丝；(2)纳米碳纤维原丝的碳化将纳米碳纤维原丝固定置于电加热炉恒温区内，通入N2排尽电加热炉恒温区的空气，接通水冷却回流装置，将尾气排放管通入至碱液中。在N2保护下，以2-20℃/min的速率加热至600-1200℃，恒温50-90min后，停止电加热炉工作，继续通入N2，降到室温后将样品取出。