本发明专利技术公开了一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法，该碳纤维包括以下原料秸秆粉，丙烯，N-N二甲基乙酰胺，过氧化二苯甲酰，硫酸亚铁和丙酮。制备方法步骤1.取秸秆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A；步骤2.将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡；步骤3.将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合反应得聚合物B；步骤4.在惰性气体保护下，将聚合物B以5-10℃/min升温至300-400℃，恒温后，再以20-30℃/min升温至1000-1500℃，恒温后，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤维。本发明专利技术碳纤维导热系数低，耐高温，柔韧性好，含碳量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维领域，具体涉及。
技术介绍
碳纤维是纤维状的碳材料，及其化学组成中碳元素占总质量的90%以上。碳纤维 及其复合材料具有高比强度，高比模量，耐高温，耐腐蚀，耐疲劳，抗蠕变，导电，传热和热膨 胀系数小等一系列优异性能，他们既可以作为结构材料承载负荷，又可以作为功能材料发 挥作用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维及其制备方 法，提高了聚丙烯腈碳纤维的耐高温性能和高碳含量。 为解决现有技术问题，本专利技术采取的方案为： 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：秸杆粉10-20份，丙烯 20-40份，N-N二甲基乙酰胺1-5份，过氧化二苯甲酰1-3份，硫酸亚铁1-4份，丙酮2-7份。 作为优选的是，上述耐高温聚丙烯腈碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：秸杆 粉12-15份，丙烯25-40份，N-N二甲基乙酰胺2-4份，过氧化二苯甲酰1-3份，硫酸亚铁2-4 份，丙酮3-6份。 作为优选的是，所述秸杆粉是互花米草秸杆粉或油菜秸杆粉。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度20-30°C，相对湿度为58-62%RH，电压为5-10KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，100-300KPa下反 应得聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以5-10°C/min升温至300-400°C，恒温 10-15min后，再以20-30°C/min升温至1000-1500°C，恒温处理2-3小时，冷却到室温，即得 到耐高温聚丙烯腈基碳纤维。 作为优选的是，步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维 毡，所采用的反应参数为温度25°C，相对湿度为60%RH，电压为8KV。 作为优选的是，步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以10°C/min升温至400°C， 恒温15min后，再以20°C/min升温至1500°C，恒温处理3小时，冷却到室温，即得到耐高温 聚丙烯腈基碳纤维。 有益效果 本专利技术制备的聚丙烯腈基碳纤维相对于现有的碳纤维来说，在耐高温、柔韧性上有很 大的提高，拓宽了聚丙烯腈基碳纤维的使用领域。 【具体实施方式】 实施例1 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：互花米草秸杆粉10 份，丙烯20份，N-N二甲基乙酰胺1份，过氧化二苯甲酰1份，硫酸亚铁1份，丙酮2份。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度20°C，相对湿度为58%RH，电压为5KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，lOOKPa下反应得 聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以5°C/min升温至300°C，恒温lOmin后，再以 20°C/min升温至100(TC，恒温处理2小时，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤维。 实施例2 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：油菜秸杆粉15份，丙 烯25份，N-N二甲基乙酰胺3份，过氧化二苯甲酰2份，硫酸亚铁3份，丙酮5份。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度25°C，相对湿度为60%RH，电压为8KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，200KPa下反应得 聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以8°C/min升温至350°C，恒温13min后，再以 25°C/min升温至1300°C，恒温处理2. 5小时，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤 维。 实施例3 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：互花米草秸杆粉20 份，丙烯40份，N-N二甲基乙酰胺5份，过氧化二苯甲酰3份，硫酸亚铁4份，丙酮7份。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度30°C，相对湿度为62%RH，电压为10KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，300KPa下反应得 聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以10°C/min升温至400°C，恒温15min后，再以 30°C/min升温至1500°C，恒温处理3小时，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤维。 实施例4 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：互花米草秸杆粉15 份，丙烯25份，N-N二甲基乙酰胺3份，过氧化二苯甲酰2份，硫酸亚铁3份，丙酮5份。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度25°C，相对湿度为60%RH，电压为8KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，200KPa下反应得 聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以8°C/min升温至350°C，恒温13min后，再以 25°C/min升温至1300°C，恒温处理2. 5小时，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤 维。 性能试验 对比例1 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，包括以下按重量份数计的原料：丙烯20份，N-N二甲基 乙酰胺1份，过氧化二苯甲酰1份，硫酸亚铁1份，丙酮2份。 上述耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤： 步骤1，取丙烯混合制备聚合物A; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度20°C，相对湿度为58%RH，电压为5KV; 步骤3,将聚合物A纤维毡与过氧化二苯甲酰、硫酸亚铁和丙酮混合，lOOKPa下反应得 聚合物B; 步骤4,在惰性气体保护下，将聚合物B以5°C/min升温至300°C，恒温lOmin后，再以 20°C/min升温至KKKTC，恒温处理2小时，冷却到室温，即得到耐高温聚丙烯腈基碳纤维 将本专利技术制备的碳纤维进行性能检测，所得数据记录如下表中：本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉10‑20份，丙烯20‑40份，N‑N二甲基乙酰胺1‑5份，过氧化二苯甲酰1‑3份，硫酸亚铁1‑4份，丙酮2‑7份。
【技术特征摘要】
1. 一种耐高温聚丙烯腈基碳纤维，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：秸杆 粉10-20份，丙烯20-40份，N-N二甲基乙酰胺1-5份，过氧化二苯甲酰1-3份，硫酸亚铁1-4 份，丙酮2-7份。2. 根据权利要求1所述的耐高温聚丙烯腈基碳纤维，其特征在于，包括以下按重量份 数计的原料：秸杆粉12-15份，丙烯25-40份，N-N二甲基乙酰胺2-4份，过氧化二苯甲酰 1-3份，硫酸亚铁2-4份，丙酮3-6份。3. 根据权利要求1所述的耐高温聚丙烯腈基碳纤维，其特征在于：秸杆粉是互花米草 秸杆粉或油菜秸杆粉。4. 权利要求1所述的耐高温聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤1，取秸杆粉提取纤维素，再将纤维素和丙烯混合制备聚合物A ; 步骤2,将聚合物A放入N-N二甲基乙酰胺中反应得聚合物A纤维毡，所采用的反应参 数为温度20-30°C，相对湿度为58-62%RH，电压为5-10KV ;...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，王爽，刘晓东，
申请(专利权)人：苏州莱特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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