[發明專利]一種聚酰胺樹脂基復合材料用碳纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201610968544.6
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108004621B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 季春曉;黃翔宇;曹阿民;劉瑞超;袁玉紅;王平;張捷;吳嵩義;宋文迪;劉禮華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化上海石油化工股份有限公司
• 主分類號: D01F9/22
• 分類號: D01F9/22;D01F11/14;D06M15/59;D06M15/285;D06M15/53;C08L77/00;C08K9/04;C08K7/06;D06M101/40
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種聚酰胺樹脂基復合材料用碳纖維的制備方法，其特征在于，該制備過程包括聚合、紡絲、預氧化、低溫碳化、高溫碳化、表面處理、上漿、干燥和卷繞收絲的步驟；其中：上漿時通過浸漬法采用聚酰胺樹脂基懸浮液上漿劑進行；所述聚酰胺樹脂基懸浮液上漿劑由聚酰胺樹脂、分散劑、穩定劑和去離子水組成；按照固體組分的總質量為100％計，聚酰胺樹脂占60～80％，分散劑占5～15％的，穩定劑占15～25％；

所述的分散劑為聚丙烯酰胺，數均分子量在1.0萬～3.0萬之間；所述穩定劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，其具有如式Ⅱ的結構通式：

其中，R選自包含15～20個碳原子的飽和脂肪族基團；聚氧乙烯聚合度n范圍為20～40；

所述聚酰胺樹脂，具有如下式Ⅰ的結構通式：

其中，p為聚酰胺的聚合度，m和n數值可以相同或不同；

所述聚酰胺樹脂基懸浮液上漿劑中，固體組分的含量為5％～30％；上漿時的上漿量控制在1％～20％；

碳纖維進行上漿工序時，引入蒸汽熱輥加熱；

干燥采用立式熱風干燥箱進行；所述立式干燥箱的溫區為4個，各區溫度控制分別為330～350℃、280～300℃、180～200℃和120～150℃。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，低溫碳化在低溫碳化爐中進行，低溫碳化爐有6個溫區，溫度控制分別為440～650℃、510～650℃、560～750℃、630～900℃、700～900℃和750～900℃。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，高溫碳化在高溫碳化爐中進行，高溫碳化爐有6個溫區，溫度控制分別為810～1250℃、900～1350℃、1150～1600℃、1200～1800℃、1250～2000℃和1320～2000℃。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚酰胺樹脂基懸浮液上漿劑的制備方法如下：先將聚酰胺樹脂、分散劑在去離子水中混合均勻，再加入穩定劑，于高速乳化機中以2000～10000rpm轉速乳化10～25min后得到懸浮液上漿劑。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚酰胺樹脂選自聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010或聚酰胺1012中的任意一種或幾種。

6.一種根據權利要求1-5之一所述的制備方法得到的聚酰胺樹脂基復合材料用碳纖維。