[發明專利]一種防靜電碳基纖維及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201210370218.7
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102839448A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 王成國;于美杰;朱波;張姍;馬婕
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22;C09D175/04;C09D7/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 彭成

1.一種防靜電碳基纖維，其特征在于：是以前軀體纖維為原料，經以下方法制備得到的：

（1）預氧化：將前軀體纖維保持張緊狀態，在空氣介質中于190～280℃進行熱處理，牽伸率為0～10%，加熱時間為45～65min；

（2）碳化：上述預氧化后，在惰性氣體保護下或真空狀態中于300～1200℃進行熱處理，牽伸率為0～5%，加熱時間為5～20min，即得防靜電碳基纖維；

所述前軀體纖維的成分組成為：丙烯腈含量大于等于90wt%，衣康酸胺0.1～10wt%，二茂鐵0.1～2wt%，余量為衣康酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種防靜電碳基纖維，其特征在于：所述前軀體纖維是通過以下方法制備得到的：將丙烯腈與其他單體進行共聚合，獲得紡絲原液，通過濕法紡絲或干噴濕紡制得前軀體纖維。

3.根據權利要求1所述的一種防靜電碳基纖維，其特征在于：所述前軀體纖維的成分組成為以下組合之一：

①丙烯腈97wt%、衣康酸胺2wt%、二茂鐵0.1wt%和衣康酸0.9wt%；

②丙烯腈92wt%、衣康酸胺0.1wt%、二茂鐵2wt%和丙烯酸甲酯5.9wt%；

③丙烯腈98wt%、衣康酸胺1wt%、二茂鐵0.2wt%和丙烯酸0.8wt%；

④丙烯腈90wt%、衣康酸胺3.8wt%、二茂鐵0.2wt%和丙烯酸甲酯6%。

4.權利要求1～3中任一項所述的一種防靜電碳基纖維的制備方法，其特征在于：步驟如下：

（1）預氧化：將前軀體纖維保持張緊狀態，在空氣介質中于190～280℃進行熱處理，牽伸率為0～10%，加熱時間為45～65min；

（2）碳化：上述預氧化后，在惰性氣體保護下或真空狀態中于300～1200℃進行熱處理，牽伸率為0～5%，加熱時間為5～20min，即得防靜電碳基纖維。

5.權利要求1～3中任一項所述的一種防靜電碳基纖維在制備防靜電涂層中的應用。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于：應用方式為：將防靜電碳基纖維短切為3～6mm,按體積比防靜電碳基纖維：聚氨酯涂料：溶劑環己酮＝0.005:（0.8～1.2）:（3～5）的比例進行配料并制備得到防靜電涂層。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述防靜電碳基纖維：聚氨酯涂料：溶劑環己酮＝0.005:1:4。

8.一種防靜電涂層，其特征在于：由以下方法制備得到：將權利要求1～3中任一項所述的防靜電碳基纖維短切為3～6mm,按體積比防靜電碳基纖維：聚氨酯涂料：溶劑環己酮＝0.005:（0.8～1.2）:（3～5）的比例進行配料并制備得到防靜電涂層。

9.根據權利要求8所述的防靜電涂層，其特征在于：所述防靜電碳基纖維：聚氨酯涂料：溶劑環己酮＝0.005:1:4。