[發(fā)明專利]一種高強度的碳纖維及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010808376.0
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111925150A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡福泉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽旭升新材料有限公司
• 主分類號: C04B26/00
• 分類號: C04B26/00;C04B26/02;C04B28/00;B29C48/05
• 代理公司: 溫州冠天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33346
• 代理人: 吳沖般

1.一種高強度的碳纖維，其特征在于：由下列原材料按重量份組成：

碳纖維 15-25份，

粘接劑 5-10份，

碳納米管 0-5份，

石墨烯 0-10份,

阻燃劑 5-8份，

抗氧劑 6-10份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度的碳纖維，其特征在于：所述抗氧劑采用抗氧劑1098和亞磷酸酯類 CHEMNOX TP80，抗氧劑1098和亞磷酸酯類 CHEMNOX TP80按2:1- 3:2的份數(shù)配比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強度的碳纖維，其特征在于：所述阻燃劑為氰尿酸三聚氰胺。

4.一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、預(yù)氧化處理：將碳纖維15份放入到氧化爐內(nèi)進行預(yù)氧化處理；

b、第一次攪拌：將a中氧化處理好的碳纖維15份與粘接劑7份、碳納米管3份、阻燃劑6份和氧化劑8份投入A攪拌器內(nèi)進行攪拌混合，得出物料A；

c、第二次攪拌：將步驟b中獲得的物料A投入到B攪拌器并且將石墨烯3份投入到B攪拌器內(nèi)進行攪拌，攪拌混合獲得物料B；

d、擠出：將步驟c中獲得的物料B投入到擠出機內(nèi)進行擠出，獲得高強度碳纖維物料C；

e、烘干：將步驟c中獲得的高強度碳纖維物料C通過烘干機進行烘干；

f、切割：將步驟e中烘干后的高強度碳纖維物料C通過切割機進行切斷，獲得物料D；

g、包裝：將f中獲得的物料D放入到包裝袋進行包裝。

5.根據(jù)權(quán)利要求4一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述將a步驟中的碳纖維投入氧化爐中進行三級熱處理預(yù)氧化：一級熱處理的溫度為70 ~ 80 ℃、處理時間為10 ~ 20min、氧化爐的含氧量為30~ 35v%；二級熱處理的溫度為80℃~ 100℃、 處理時間為15 ~ 20min，氧化爐的含氧量為8 ~ 10v%；三級熱處理的溫度為100℃~ 200℃、處理時間為10~ 15min，氧化爐的含氧量為0 ~ 1v%。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述A攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為180-600轉(zhuǎn)/分，A攪拌器的溫度為70℃-80℃，A攪拌器的攪拌時間為20-30分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述B攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為200-400轉(zhuǎn)/分，B攪拌器的溫度為50℃-80℃，B攪拌器的攪拌時間為10-20分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述擠出機的加工溫度230-250℃，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)180-600轉(zhuǎn)/分，將物料B擠出得到高強度碳纖維物料C。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述烘干機的烘干時間為0.1-0.2小時，烘干溫度為30℃-40℃，使干燥后的物料含水量小于0 .02wt％。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高強度的碳纖維的制備方法，其特征在于：所述切割機的切割轉(zhuǎn)數(shù)60-80轉(zhuǎn)/分。