碳纤维用多元组分聚丙烯腈原丝

摘要

本发明是丙烯腈与少量丙烯酸甲酯、甲叉丁二酸溶解在67％硝酸水溶液中进行均相聚合，并控制氰基水解为酰胺基，酯基水解为羧基，形成多元组分聚合物的粘性溶液，经过特定条件的湿法成型取得均一性好的、热行为稳定的、预氧化中放热平缓的、预氧化时间短的、适于烧制高强型碳纤维的原丝的制造方法。本发明还公布了用此方法制得的碳纤维用多元组分聚丙烯腈原丝的组成及物理机械性能。

主权项

1、本发明是一种制造碳纤维用多元组份聚丙烯腈原丝的工艺。采用全混式(带刮刀的)釜式反应器和塔式(或多段釜式)反应器串连的聚合主体设备，把丙烯腈、甲叉丁二酸、丙烯酸甲酯三元组份，过硫酸铵-乙酰丙酮铁(或乙酰丙酮铜)的螯合物为聚合引发剂在硝酸水溶液中分二段控温进行均相聚合，取得纺丝液经湿法纺丝制得多元组份的原丝。溶剂硝酸必需加稳定剂(如脲素)破坏氧化氮的积累以保证聚合体系安全。本发明的特征在于三种单体之重量百分比例为：丙烯腈，大于或等于95最佳是97.5丙烯酸甲酯小于或等于2最佳是1.0甲叉丁二酸小于或等于3最佳是1.3～2.0并根据丙烯腈在67～68%硝酸水溶液中的水解反应是零级反应，调整反应温度和停留时间控制水解度为3～6%(以摩尔计)制得含丙烯腈、甲叉丁二酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸和丙烯酰胺五元组成的聚丙烯腈原丝。