高性能聚丙烯腈炭纤维的制备方法

摘要

本发明属于炭纤维的技术领域，本发明特别涉及一种高性能聚丙烯腈炭纤维的制备方法。高性能聚丙烯腈炭纤维的制备方法，包括如下步骤：将丙烯腈、油溶性偶氮类引发剂、共聚单体和醇类封端剂混合，在二甲基亚砜有机溶剂中加热反应得到纺丝原液，将步骤a中得到纺丝原液经过脱单脱泡制得纺丝液，将纺丝液经过纺丝后得到炭纤维原丝，c）对步骤b中得到的炭纤维原丝进行预氧化炭化后得到炭纤维，采用本发明所述的制备方法得到的炭纤维的体积密度可达到1.7-1.8g/cm³，拉伸强度超过4.9GPa，拉伸模量大于230GPa。

主权项

高性能聚丙烯腈炭纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤a)将丙烯腈、油溶性偶氮类引发剂、共聚单体和醇类封端剂混合，在二甲基亚砜有机溶剂中加热反应得到纺丝原液，所述的丙烯腈占丙烯腈和二甲基亚砜的总重量的10％～25％，油溶性偶氮类引发剂占丙烯腈重量的0.1％～3％，共聚单体占丙烯腈重量的0.1％～3％，加热反应的温度在50℃～75℃，反应的时间为5～20小时，所述的醇类封端剂与丙烯腈的质量比为：1：100、1：1000或1：10000；b)将步骤a中得到纺丝原液经过脱单脱泡制得纺丝液，将纺丝液经过纺丝后得到炭纤维原丝，c)对步骤b中得到的炭纤维原丝进行预氧化炭化后得到炭纤维，所述的预氧化的温度为200℃～300℃，预氧化时间为30～150min，炭化温度为400～1350℃，炭化时间为1‑5min。