[發明專利]一種碳纖維制取方法

無效

• 申請號: 200810246074.8
• 申請日: 2008-12-22
• 公開（公告）號: CN101481835A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 楊貽方
• 申請（專利權）人: 楊貽方
• 主分類號: D01F9/21
• 分類號: D01F9/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種纖維制取方法，尤其是一種碳纖維的制取方法。

背景技術

碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復合材料所做的飛機不但輕巧，而且消耗動力少，推力大，噪音小；用碳纖維制電子計算機的磁盤，能提高計算機的儲存量和運算速度；用碳纖維增強塑料來制造衛星和火箭等宇宙飛行器，機械強度高，質量小，可節約大量的燃料。1999年發生在南聯盟科索沃的戰爭中，北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力供應，其原理就是產生了覆蓋大范圍地區的碳纖維云，這些導電性纖維使供電系統短路。

目前，人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維，只能采用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料，將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強下強熱炭化而成碳纖維是纖維狀的碳材料，其化學組成中含碳量在90％以上。由于碳的單質在高溫下不能熔化(在3800K以上升華)，而在各種溶劑中都不溶解，所以迄今無法用碳的單質來制碳纖維。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種碳纖維的制取方法。

一種碳纖維的制取方法，其主要材料為聚丙烯，其特征在于先將聚丙烯在空氣中，在催化劑作用下進行氧化，所得氧化物保持纖維狀態，然后將所得氧化物在高純氬氣保護下，經1500℃-1600℃的高溫作用，在脫水催化劑作用下脫水得到碳纖維，最后將溫度升高至3000℃左右，使碳纖維石墨化。

本發明的顯著效果是，由無毒、無味的聚丙烯通過將其氧化并高溫脫水制取碳纖維，不僅制取工藝簡便，而且原料易得且廉價，降低了產品價格。

具體實施方式

下面對本發明做進一步說明：先將聚丙烯在空氣中，經過銅等催化劑作用，將其逐步進行氧化，氧化物所得的產品仍保持纖維狀態，然后將所得氧化物在高純氬氣保護下，經1500℃-1600℃的高溫作用，保持15分鐘左右，在脫水催化劑作用下使其脫水得到碳纖維，最后將碳纖維在高純氬氣保護下，溫度升高至3000℃左右，使碳纖維石墨化。

將本發明應用于碳纖維的生產工藝中，由無毒、無味的聚丙烯通過將其氧化并高溫脫水制取碳纖維，不僅制取工藝簡便，而且原料易得且廉價，可以將制取成本降低25％左右。