[发明专利]用于获取高强高模碳纤维的高取向度聚丙烯腈原丝及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201811101062.6 | 申请日： | 2018-09-20 |
| 公开（公告）号： | CN109402790A | 公开（公告）日： | 2019-03-01 |
| 发明（设计）人： | 曹维宇;徐樑华;童元建;李常清;赵振文;王宇;高爱君 | 申请（专利权）人： | 北京化工大学 |
| 主分类号： | D01F9/22 | 分类号： | D01F9/22;C08F220/46;C08F222/02 |
| 代理公司： | 北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙) 11504 | 代理人： | 宋林清 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了用于获取高强高模碳纤维的高取向度聚丙烯腈原丝及其制备方法，其中，制备原丝的方法包括：(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合，得到聚合物纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、再牵伸和热定型，得到聚丙烯腈原丝，其中，所述凝固过程的牵伸比为0.6～1.0倍，所述蒸汽牵伸比为3.0～7.0倍，所述再牵伸比为2.0～3.0倍。采用该方法所得到原丝的截面形状为近圆形，表面沟槽规整，线密度为430～470g/km(6K)，850～920g/km(12K)，体密度为1.18～1.19g/cm3，拉伸强度为5.5～7.0cN/dtex，拉伸模量为100‑150cN/dtex，断裂延伸率为8‑13％，并且将该原丝依次进行预氧化、碳化和石墨化处理，得到的碳纤维的线密度225～235g/km(6K)、435～447g/km(12K)，拉伸强度4.48‑5.38GPa，拉伸模量378‑387GPa，体密度1.77‑1.79g/cm3。 | ||
| 搜索关键词： | 聚丙烯腈原丝 碳纤维 原丝 聚合物纺丝溶液 高强高模 高取向度 拉伸模量 蒸汽牵伸 丙烯腈 牵伸比 拉伸 制备 制备方法和应用 丙烯酸甲酯 断裂延伸率 石墨化处理 表面沟槽 截面形状 凝固过程 规整 近圆形 热定型 预氧化 牵伸 上油 碳化 聚合 凝固 | ||
【主权项】：
1.一种制备用于获取高强高模碳纤维的高取向度聚丙烯腈原丝的方法，其中，包括：(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合，得到聚合物纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、再牵伸和热定型，得到聚丙烯腈原丝，其中，所述凝固过程的牵伸比为0.6～1.0倍，所述蒸汽牵伸比为3.0～7.0倍，所述再牵伸比为2.0～3.0倍。
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