一种混合溶剂聚合制备碳纤维原丝的方法

摘要

本发明涉及一种混合溶剂聚合制备碳纤维原丝的方法，包括：(1)以二甲基亚砜/去离子水或N,N-二甲基甲酰胺/去离子水为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在50～80℃下引发丙烯腈、3-羧基-3丁烯酰胺、衣康酸双酯共聚合。(2)将步骤(1)制得的丙烯腈聚合物经溶解、脱泡、过滤、干喷湿法纺丝、拉伸、上油、干燥致密化、热蒸汽牵伸、热定型制得碳纤维原丝。本发明利用去离子水链转移常数为零的特点通过调节去离子水/有机溶剂配比实现对聚合物分子量的调控，制备得到的聚合物分子量是传统溶液聚合的1.5倍以上，由该方法制得的碳纤维原丝结构均匀，纤度小，强度高。同时采用水代替部分有机溶剂，有利于环保并有效的降低了生产成本。

主权项

一种混合溶剂聚合制备碳纤维原丝的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)以二甲基亚砜/去离子水或N,N‑二甲基甲酰胺/去离子水为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在50～80℃下引发丙烯腈、第二单体3‑羧基‑3丁烯酰胺、第三单体衣康酸双酯共聚合。其中丙烯腈/3‑羧基‑3丁烯酰胺/丙烯酸甲酯的质量比为96‑99.4:2.5～0.5:1.5～0.1，引发剂偶氮二异丁腈占单体总质量的0.1～1.2wt％，单体的总浓度为14～26wt％，聚合反应时间为6～18小时。(2)将步骤(1)制得的丙烯腈聚合物经溶解、脱泡、过滤得到纺丝原液，然后干喷湿法纺丝、拉伸、上油、干燥致密化、热蒸汽牵伸、热定型制得碳纤维原丝。