【技术实现步骤摘要】
初生薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚丙烯腈基碳薄膜及制备方法
本专利技术涉及一种聚丙烯腈纤维
,特别是涉及一种初生薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚丙烯腈基碳薄膜及制备方法。
技术介绍
聚丙烯腈基碳纤维是一种含碳量高90%的无机纤维,其具有高比强度、高比模量等优异的性能,以其作为增强纤维的复合材料已经在航空航天、新能源等领域得到广泛应用。在碳纤维复合材料中,碳纤维的含量对复合材料的性能具有决定的作用。而圆形截面的碳纤维在复合材料中的体积占比在60%以下。为了提高聚丙烯腈基碳纤维在复合材料中的含量,可以制备异性截面形状(即,非圆形截面形状)的聚丙烯腈基碳纤维。但是,本专利技术的专利技术人发现:一般异形截面(如,三角形、、多角形、双十字、多叶形等)的聚丙烯腈基碳纤维在复合材料中分布不均匀,容易造成复合材料性能的波动。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种初生薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚丙烯腈基碳薄膜及制备方法,主要目的在于能使聚丙烯腈基碳纤维呈薄膜状,以聚丙烯腈基碳薄膜作为增强相时,不仅能提高增强相在复合材料中的比例,且增强相在复合材料中能分布均匀。为达到上述目的,本专利技术主要提供如下 ...
【技术保护点】
1.一种初生薄膜,其特征在于,所述初生薄膜是将聚丙烯腈溶液形成薄膜状的液流后,再对薄膜状的液流进行成形处理后得到的薄膜;其中,所述初生薄膜的横截面形状大致为长方形;初生薄膜的横截面宽度与横截面厚度之比大于50。
【技术特征摘要】
1.一种初生薄膜,其特征在于,所述初生薄膜是将聚丙烯腈溶液形成薄膜状的液流后,再对薄膜状的液流进行成形处理后得到的薄膜;其中,所述初生薄膜的横截面形状大致为长方形;初生薄膜的横截面宽度与横截面厚度之比大于50。2.根据权利要求1所述的初生薄膜,其特征在于,所述初生薄膜的透光率大于或等于60%;优选的,所述初生薄膜的表层结构处的平均孔径与芯层结构处的平均孔径之间的偏差在10%之内;优选的,所述表层结构处为薄膜横截面上的与薄膜外轮廓之间的最短距离不超过横截面厚度的1/5的位置处;所述芯层结构处为薄膜横截面上的与横截面重心之间的最短距离不超过横截面厚度的1/5的位置处。3.权利要求1或2所述的初生薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)制备聚丙烯腈溶液;2)使聚丙烯腈溶液形成薄膜状的液流;3)对薄膜状的液流进行成形处理,得到初生薄膜;优选的,所述聚丙烯腈溶液中的聚丙烯腈包括聚丙烯腈均聚物、聚丙烯腈共聚物中的一种或两种的混合物;优选的,采用挤出法或流延法使聚丙烯腈溶液形成薄膜状的液流;优选的,采用溶剂挥发法或凝固浴成形法对薄膜状的液流进行成形处理,得到初生薄膜。4.根据权利要求3所述的初生薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3)具体为:使所述薄膜状的液流经过凝固浴的成形处理,得到初生薄膜;其中,所述凝固浴包括质量比为1:0~2:8的非溶剂和溶剂;优选的,所述非溶剂和溶剂的质量比为1:0~3:7,进一步优选为9:1~4:6,更优选为8:2~4:6;和/或所述凝固浴的温度为-50℃~70℃,优选-20℃~5℃;和/或所述薄膜状的液流在所述凝固浴中的停留时间为2-150s。5.根据权利要求4所述的初生薄膜的制备方法,其特征在于,所述凝固浴中的非溶剂选用甲酸、甘油、乙二醇、醋酸、乙醇、甲醇、氯仿、异丁醇、异戊醇、丁二醇、苯甲醇、四氯化碳、甲苯、丙酮、水、二氧六环中的一种或几种的混合物;和/或所述凝固浴中的溶剂为能溶解聚丙烯腈的溶剂,优选为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯化锂溶液、离子液体、硫氰酸钠溶液、氯化锌溶液中的任一种或几种的混合物。6.根据权利要求3所述的初生薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2)具体为:采用挤出模具将聚丙烯腈溶液挤成薄膜状的液流;其中,所述挤出...
【专利技术属性】
技术研发人员:周普查,刘耀东,吕春祥,安锋,于毓秀,
申请(专利权)人:中国科学院山西煤炭化学研究所,
类型:发明
国别省市:山西,14
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