一种以聚烯烃为基体制备活性碳纤维的方法

摘要

本发明公开一种以聚烯烃为基体制备活性碳纤维的方法。该方法是以聚烯烃为基体，代替现有的聚丙烯腈，首先进行低温预磺化处理形成表面耐热层，避免纤维粘连，有利于提高磺化温度，缩短磺化周期，然后进行高温磺化处理，最后高温碳化处理得到活性碳纤维。该方法利用聚烯烃自身的热解直接造孔，孔径可调节范围宽，适合于制备高中孔率的活性碳纤维，无需活化，工艺简单，可有效降低生产成本。

主权项

一种以聚烯烃为基体制备活性碳纤维的方法，该活性碳纤维的孔径为2～100nm，比表面积为2000m²/g以上，强度大于0.3Gpa，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1)、制备聚烯烃原丝：将100份重量份数的聚烯烃树脂A作为基体和1～10份重量份数的聚烯烃树脂B作为添加剂机械混合均匀后，喂入螺杆挤出熔融纺丝机，以10～80ml/min的挤出速度，200～1000m/min的收丝速度，纺制初生纤维，然后经过热牵伸、热定型处理后得到聚烯烃原丝；所述的聚烯烃树脂A和树脂B为聚乙烯或聚丙烯；步骤(2)、聚烯烃原丝的低温预磺化处理：将步骤(1)得到的聚烯烃原丝置于低温浓硫酸中处理1～2h，得到预磺化聚烯烃纤维；步骤(3)、聚烯烃原丝的高温磺化处理：将步骤(2)处理后的纤维转移至高温浓硫酸中处理1～3h，得到磺化聚烯烃纤维；步骤(4)、磺化聚烯烃纤维的高温碳化处理：将步骤(3)处理后的磺化聚烯烃纤维放入碳化炉中，以10～80℃/min，加热至800～1000℃，高温下分子链间发生化学交联，促使共轭双键环化成碳，得到多孔的活性碳纤维。