控制聚丙烯腈碳化学结构制备高性能热稳定化纤维的方法技术

本发明专利技术涉及一种控制聚丙烯腈碳化学结构制备高性能热稳定化纤维的方法，主要解决现有技术中存在的聚丙烯腈热稳定化纤维结构控制及影响碳纤维性能的问题。本发明专利技术通过一种高性能热稳定化纤维的制备方法，包括将聚丙烯腈共聚前驱体在180～280℃范围内进行热稳定化处理30～60min，总牵伸倍率为0～6％，得到所述高性能热稳定化纤维的步骤；其中，所述的热稳定化纤维以环化指数CI和氧化指数OI作为质量控制指标，所述CI值为50～70％，所述OI值为6～20％的技术方案，较好地解决了该问题，可用于制备高性能热稳定化纤维和碳纤维的生产中。

Preparation of high performance heat stabilized fiber by controlling the chemical structure of polyacrylonitrile carbon

【技术实现步骤摘要】
控制聚丙烯腈碳化学结构制备高性能热稳定化纤维的方法
本专利技术涉及一种控制聚丙烯腈碳化学结构制备高性能热稳定化纤维的方法，属于聚丙烯腈碳纤维制备

技术介绍
聚丙烯腈的热稳定化是将聚丙烯腈前驱体的线性大分子链转化为耐热的梯型聚合物结构，使其在后续的碳化过程中不熔不燃，保持热力学稳定状态，是制备高性能碳纤维的关键步骤。聚丙烯腈前驱体在热稳定化过程中主要发生环化反应和氧化反应，其环化程度和氧化程度对最终碳纤维的性能具有显著影响。如果热稳定化温度太低或时间太短，聚丙烯腈纤维中不能形成足够的耐热结构，会造成后续高温处理中过量分子链的断裂，从而产生缺陷影响最终碳纤维的性能；如果热稳定化温度太高或时间太长，纤维内可能形成过多的含氧结构，在后续的高温热处理中以CO或CO2的形式逸出，带走骨架中的碳，并留下许多孔洞，同样会造成纤维内部的结构缺陷，使最终碳纤维的碳化收率和力学性能严重下降。因此，对于不同结构和性能的原丝，例如不同共聚组成、不同纺丝方法制备的原丝，如何采取合理的热稳定化工艺是制备高性能碳纤维的关键环节。目前，在碳纤维生产过程中，通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能热稳定化纤维的制备方法，包括将聚丙烯腈共聚前驱体在180～280℃范围内进行热稳定化处理30～60min，总牵伸倍率为0～6％，得到所述高性能热稳定化纤维的步骤；其中，所述的热稳定化纤维以环化指数CI和氧化指数OI作为质量控制指标，所述CI值为50～70％，所述OI值为6～20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能热稳定化纤维的制备方法，包括将聚丙烯腈共聚前驱体在180～280℃范围内进行热稳定化处理30～60min，总牵伸倍率为0～6％，得到所述高性能热稳定化纤维的步骤；其中，所述的热稳定化纤维以环化指数CI和氧化指数OI作为质量控制指标，所述CI值为50～70％，所述OI值为6～20％。


2.根据权利要求1所述的高性能热稳定化纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体为二元或三元共聚物。


3.根据权利要求2所述的高性能热稳定化纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体中丙烯基单体结构单元的质量分数不低于92％。


4.根据权利要求2所述的高性能热稳定化纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体中的共聚单体结构单元包括酸类、酯类和酰胺类。


5.根据权利要求1所述的高性能热稳定化纤维的制备方法，其特征在于所述聚丙烯腈共聚前驱体为3～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖士洁，沈志刚，昌志龙，陈辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11