[发明专利]碳纤维用多元组分聚丙烯腈原丝

摘要

本发明是丙烯腈与少量丙烯酸甲酯、甲叉丁二酸溶解在67％硝酸水溶液中进行均相聚合，并控制氰基水解为酰胺基，酯基水解为羧基，形成多元组分聚合物的粘性溶液，经过特定条件的湿法成形取得均一性好的、热行为稳定的、预氧化中放热平缓的、预氧化时间短的、适于烧制高强型碳纤维的原丝的制造方法。本发明还公布了用此方法制得的碳纤维用多元组分聚丙烯腈原丝的组成及物理机械性能。

主权项

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。