[发明专利]PAN基高强高模碳纤维

摘要

本发明提供了一种PAN基高强高模碳纤维，所述的PAN基高强高模碳纤维通过下列步骤制备而成：1）制备聚丙烯睛纺丝原液；2）聚丙烯腈纤维的纺丝；3）原丝牵伸；4）制备PAN碳纤维；5）表面处理；6）卷曲得到PAN碳纤维成品。本发明的PAN基高强高模碳纤维具有高强度高模量的特点。

主权项

PAN基高强高模碳纤维，其特征在于，所述的PAN基高强高模碳纤维通过下列步骤制备而成：1）制备聚丙烯睛纺丝原液以AN丙烯腈∶MA丙烯酸甲酯∶IA衣康酸为原料进行聚合反应，制备聚丙烯腈共聚物，再经过脱除单体后即得聚丙烯睛纺丝原液；2）聚丙烯腈纤维的纺丝聚合物脱单脱泡后经过滤喷丝，喷丝头出来的原液细流在0℃左右的凝固浴中冷却成型，成型后的凝胶丝条采用60℃左右的纯水进行水洗；3）原丝牵伸水洗后的原丝依次进行多段热水牵伸、给丝上油、干燥致密化、蒸汽牵伸、蒸汽定型和干燥致密化，得到PAN原丝；4）制备PAN碳纤维PAN原丝预氧化后，分别经低中温碳化、高温碳化后进行上浆，烘干后得到成品PAN碳纤维；5）表面处理以碳酸氢铵溶液为电解液，对PAN碳纤维进行电化学氧化表面处理；6）卷曲得到PAN碳纤维成品；所述的步骤1）中，AN丙烯腈∶MA丙烯酸甲酯∶IA衣康酸的重量比为95：3：2；所述的聚合反应在60℃常压条件下进行；脱除单体是在40℃负压条件下进行；所述的步骤2）中，所述的水洗为55℃的纯水；所述的步骤3）中，所述的多段热水牵伸是在85℃、90℃、95℃多段热水中进行牵伸；所述的步骤4）中，低中温碳化的温度为500～800℃，碳化时间为4‑6min，高温碳化的温度为1000～1500℃，碳化时间为0.5‑2min。