[發明專利]聚丙烯腈紡絲原液及其制備方法和應用在審
| 申請號： | 202110506528.6 | 申請日： | 2021-05-10 |
| 公開（公告）號： | CN113337905A | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發明（設計）人： | 童元建;徐樑華;王宇;王夢梵;李常清;高愛君;曹維宇;趙振文 | 申請（專利權）人： | 北京化工大學 |
| 主分類號： | D01F6/18 | 分類號： | D01F6/18;D01F9/22 |
| 代理公司： | 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504 | 代理人： | 李婷玉 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 聚丙烯 紡絲 原液 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種制備聚丙烯腈紡絲原液的方法，其中，包括以下步驟：
(1)將可溶解聚丙烯腈的液態溶劑冷卻至其凝固點以下，得到固態溶劑粉末；
(2)在低溫條件下將聚丙烯腈粉末和所述固態溶劑粉末混合；
(3)將步驟(2)得到的含有聚丙烯腈粉末和固態溶劑粉末的混合粉末升溫至所用溶劑凝固點以上，并靜置；
(4)伴隨著攪拌，將步驟(3)靜置后的溶液繼續升溫至預定溫度，得到聚丙烯腈紡絲原液。
2.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述可溶解聚丙烯腈的液態溶劑為選自環丁砜、二甲基亞砜、碳酸乙烯酯、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的至少之一。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，在步驟(1)中，將所述可溶解聚丙烯腈的液態溶劑冷卻至其凝固點以下5～50℃。
4.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述固態溶劑粉末粒徑為25～500目。
5.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述聚丙烯腈粉末的粒徑為50～1000目；
任選地，在步驟(2)中，所述固態溶劑粉末與所述聚丙烯腈粉末的平均粒徑比為0.25～4：1；
任選地，在步驟(2)中，所述低溫條件為所用溶劑的凝固點以下5～50℃；
任選地，在步驟(2)中，所述聚丙烯腈粉末與所述固態溶劑粉末的質量比為1：3～10。
6.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(3)中，將步驟(2)得到的所述含有聚丙烯腈粉末和固態溶劑粉末的混合粉末以0.5～20℃/分鐘的升溫速率升溫至所用溶劑凝固點以上5～30℃，并靜置0.5～24小時。
7.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(4)中，將步驟(3)靜置后的溶液繼續升溫到40～75℃，且保持攪拌0.5～5小時。
8.一種聚丙烯腈紡絲原液，其中，所述聚丙烯腈紡絲原液采用權利要求1-7中任一項所述的方法制備得到。
9.一種制備聚丙烯腈基碳纖維的方法，其中，包括以下步驟：
將聚丙烯腈紡絲原液依次進行紡絲、預氧化和碳化處理，得到聚丙烯腈基碳纖維，其中，所述聚丙烯腈紡絲原液為權利要求8所述的聚丙烯腈基紡絲原液。
10.一種采用權利要求9所述的方法制備的聚丙烯腈基碳纖維。
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