[發(fā)明專利]高強(qiáng)度高模量碳纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110330682.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN102505189A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰;連峰;馬兆昆;梁節(jié)英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/22
• 分類號(hào): D01F9/22;D01F9/21
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.高強(qiáng)度高模量碳纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在熱氧穩(wěn)定化之前，將共聚物中丙烯腈單體的質(zhì)量含量不低于90％的聚丙烯腈共聚纖維置于溫度為160～180℃的熱處理爐中，熱處理時(shí)間為4～8分鐘，并施以2～12％的牽伸比進(jìn)行低溫同步改性處理；

以聚丙烯腈共聚纖維中無定形區(qū)分子鏈的取向度f_a值作為上述處理纖維的結(jié)構(gòu)控制指標(biāo)，選擇無定形區(qū)中聚丙烯腈分子鏈的取向度f_a值在35～45％范圍的低溫同步改性后的聚丙烯腈共聚纖維；

其中，f_a＝(f_chain-β·f_c)/(1-β)，式中：f_chain為聚丙烯腈分子鏈沿纖維軸向的平均取向度，通過偏振光紅外掃描分析獲得；f_c為聚丙烯腈晶體沿纖維軸向的取向度，β為聚丙烯腈共聚纖維的結(jié)晶度，通過廣角X射線衍射分析獲得；

將選擇的低溫同步改性處理后的聚丙烯腈共聚纖維進(jìn)行熱氧穩(wěn)定化和碳化處理制得碳纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，低溫同步改性后的聚丙烯腈共聚纖維f_a值的范圍為38～45％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于，聚丙烯腈共聚纖維采用濕法、干法或干濕法紡制的纖維，纖維絲束為1～48K。