一种淀粉基碳纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种淀粉基碳纤维及其制备方法，该方法是依次对淀粉进行降解、异构化、脱水、交联聚合、纺丝、第一预氧化、第二预氧化和碳化处理，不仅最大程度的减少淀粉分子中的含氧基团，并利用分步预氧化的方法，减少了气体对纤维结构的破坏，降低纤维中的孔洞率，从而保证制备得到的淀粉基碳纤维具有拉伸强度和拉伸模量好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种淀粉基碳纤维及其制备方法
本专利技术涉及碳纤维材料领域，具体涉及一种淀粉基碳纤维及其制备方法。
技术介绍
碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，导电导热性能好、电磁屏蔽性好等，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代特种增强纤维。随着碳纤维在更多领域的广泛应用，碳纤维需求量的不断增加，现有的聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维由于其原材料的不可再生性和其制备工艺复杂、耗能大，生产成本高的缺点，导致碳纤维的大规模应用受到限制。而淀粉作为一种天然产物，具有来源丰富，种类多，产量大，含碳量高的特点，用淀粉制备淀粉基碳纤维成为人们的研究热点。但由于普通淀粉呈颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淀粉基碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将淀粉用生物酶进行降解和异构化处理得产物A；（2）在产物A中加入脱水催化剂进行脱水处理，并分离、干燥得产物B；（3）将产物B与石蜡、交联剂、聚丙烯腈混合均匀后，进行交联聚合反应得到产物C；（4）将产物C进行熔融纺丝，得到淀粉基碳纤维原丝；（5）将淀粉基碳纤维原丝进行第一预氧化、第二预氧化和碳化得到淀粉基碳纤维；所述的生物酶包括葡萄糖异构酶和淀粉酶；所述的交联剂为邻苯二甲酸；所述的脱水催化剂为氯化铁、氯化亚铁、氯化铜或盐酸中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种淀粉基碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将淀粉用生物酶进行降解和异构化处理得产物A；（2）在产物A中加入脱水催化剂进行脱水处理，并分离、干燥得产物B；（3）将产物B与石蜡、交联剂、聚丙烯腈混合均匀后，进行交联聚合反应得到产物C；（4）将产物C进行熔融纺丝，得到淀粉基碳纤维原丝；（5）将淀粉基碳纤维原丝进行第一预氧化、第二预氧化和碳化得到淀粉基碳纤维；所述的生物酶包括葡萄糖异构酶和淀粉酶；所述的交联剂为邻苯二甲酸；所述的脱水催化剂为氯化铁、氯化亚铁、氯化铜或盐酸中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的生物酶中葡萄糖异构酶和淀粉酶物质的量之比为2︰1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的生物酶用量为木质素质量的0.02-0.05%。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的交联剂用量为淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红梅，
申请(专利权)人：德阳力久云智知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51