一种聚丙烯腈基纤维、聚丙烯腈基碳纤维及制备方法技术

本发明专利技术是关于一种聚丙烯腈基纤维、聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法，其中，该聚丙烯腈基纤维的制备方法包括如下步骤：对待上油的纤维进行第一次上油处理，得到第一次上油后的纤维；对第一次上油后的纤维进行干燥致密化处理、蒸汽牵伸处理、松弛热定型处理、收卷后得到聚丙烯腈基纤维。其中，在松弛热定型处理的步骤之前，对蒸汽牵伸处理后的纤维进行第二次上油处理；第一次上油处理和第二次上油处理所使用的油剂不同。该聚丙烯腈基纤维经预氧化、低温碳化、高温碳化处理后得到聚丙烯腈基碳纤维。本发明专利技术主要用于制备性能优异的高强中模聚丙烯腈基纤维、聚丙烯腈基碳纤维。聚丙烯腈基碳纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯腈基纤维、聚丙烯腈基碳纤维及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碳纤维
，特别是涉及一种聚丙烯腈基纤维、聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维材料兼具材料的高性能和低密度，是典型的军民两用关键材料，引领材料革命的典型代表。聚丙烯腈基纤维是生产高性能碳纤维最有前景的前驱体，利用聚丙烯腈基纤维制备的碳纤维的综合性能最好，生产工艺简单，其产量占当前世界碳纤维总产量的90％以上。聚丙烯腈基纤维制备技术是聚丙烯腈基碳纤维制备的核心，目前生产碳纤维的国家都在采用各种各样的方法提高聚丙烯腈基纤维的质量和聚丙烯腈基碳纤维的力学性能。
[0003]油剂是聚丙烯腈基纤维生产过程中必不可少的一种重要助剂，无论是湿法纺丝还是干喷湿纺法纺丝，油剂的质量都直接聚丙烯腈基纤维的质量，进而影响聚丙烯腈基碳纤维各项指标。对聚丙烯腈基纤维进行上油处理，可使聚丙烯腈基纤维的表面成膜，赋予纤维良好的柔软性、抗静电性，防止单丝之间粘连或并丝，实现纤维集束性、平滑性与分纤性的统一；在预氧化过程中防止单丝表面之间摩擦、磨损，同时还可以降低丝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯腈基纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对待上油的纤维进行第一次上油处理，得到第一次上油后的纤维；其中，第一次上油处理所使用的油剂是由第一原油和水配制成的浓度为0.5
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2.5％的油剂；其中，第一原油的固含量为30
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40％、pH值为4
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6，表面张力≤35mN/m、粒径为200
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400nm，在空气气氛下抗氧化残留质量分数≤10％，在氮气气氛下耐热残留质量分数≤10％；2)对第一次上油后的纤维进行干燥致密化处理、蒸汽牵伸处理、松弛热定型处理、收卷后得到聚丙烯腈基纤维；其中，在松弛热定型处理的步骤之前，对蒸汽牵伸处理后的纤维进行第二次上油处理；其中，第一次上油处理和第二次上油处理所使用的油剂不同；其中，第二次上油处理所使用的油剂是由第二原油和水配制成的浓度为2.5
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5.0％的油剂；其中，第二原油的固含量为20
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30％，pH为6
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7，表面张力≤25mN/m、粒径为100
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200nm，在空气气氛下抗氧化残留质量分数≤20％，在氮气气氛下耐热残留质量分数≤20％。2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基纤维的制备方法，其特征在于，所述第一原油的表面张力为25
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35mN/m；和/或所述第二原油的表面张力为15
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25mN/m。3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基纤维的制备方法，其特征在于，所述待上油的纤维的膨润度≤80％，优选地40
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70％；和/或采用第一原油与水进行混合配制得到第一次上油处理所使用的油剂；其中，配制温度为20
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30℃，搅拌速度为50
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70rpm，搅拌时间≥30min；优选的，水为去离子水，电导率≤0.5μs/cm；和/或采用第二原油与水进行混合配制得到第二次上油处理所使用的油剂；其中，配制温度为20
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30℃，搅拌速度为50
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70rpm，搅拌时间≥30min；优选的，水为去离子水，电导率≤0.5μs/cm。4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基纤维的制备方法，其特征在于，所述第一次上油处理的时间为2
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10s；和/或所述第二次上油处理的时间为2
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10s。5.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基纤维的制备方法，其特征在于，所述第一次上油处理、第二次上油处理均采用喷雾式上油的方式。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩笑笑，常春报，刘纳新，郝俊杰，马跃文，杨晗，
申请(专利权)人：山西钢科碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：