一种低成本碳纤维原丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本碳纤维原丝的制备方法，涉及新型碳材料、纤维材料技术领域，本发明专利技术包括如下步骤：原料筛选：筛选植物碳晶与聚丙烯腈原料；原料纯化调配：利用植物碳晶与聚丙烯腈原纯化、调配工艺对原料进行纯化调配操作；交联改性：对纯化调配后的原料利用交联改性工艺进行交联改性操作，得到纺丝液；纺丝：对纺丝液利用纺丝工艺进行纺丝操作，制得碳纤维原丝。本发明专利技术以植物碳晶与聚丙烯腈为原料按一定比例调配，二甲基亚砜为溶剂的溶液，经交联改性得到一种粘弹性良好、均一性良好、氰基与植物碳晶充分交联的低成本纺丝原液。这种纺丝原液成本低廉，既具有沥青基碳纤维的高弹性模量又具有聚丙烯腈基碳纤维的高抗拉强度。模量又具有聚丙烯腈基碳纤维的高抗拉强度。模量又具有聚丙烯腈基碳纤维的高抗拉强度。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本碳纤维原丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及新型碳材料、纤维材料
，尤其涉及一种低成本碳纤维原丝的制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维指的是含碳量在95％以上，高强度、高模量纤维的一种新兴纤维材料。它具有诸多的优越性能，除优异的力学性能外，碳纤维还兼具低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性强、电磁屏蔽性好等诸多优良性能，因而被称为先进复合材料中最重要的增强材料，地位举足轻重。被喻为“黑色黄金”号称新材料之王。自上世纪70年代，碳纤维在航天航空领域应用以来，其应用潜力受到各国高度重视。目前全球碳纤维需求主要分为三大类：航天航空、消费和娱乐、能源和工业。其中，工业领域应用近年来增速明显。
[0003]可以制备碳纤维的材料包括聚丙烯腈、沥青、粘胶纤维等。纺丝工艺有溶液纺丝、熔融纺丝、静电纺丝。聚丙烯腈基碳纤维普遍强度较高，沥青基碳纤维普遍模量较高，粘胶基碳纤维耐烧蚀性能好。无论采用哪种原料、何种纺丝工艺生产出的碳纤维价格都较高，而用量最大、范围最广的能源和工业领域只本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：原料筛选：筛选植物碳晶与聚丙烯腈原料；原料纯化调配：利用植物碳晶与聚丙烯腈原纯化、调配工艺对原料进行纯化调配操作；交联改性：对纯化调配后的原料利用交联改性工艺进行交联改性操作，得到纺丝液；纺丝：对纺丝液利用纺丝工艺进行纺丝操作，制得碳纤维原丝。2.根据权利要求1所述的一种低成本碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述植物碳晶是从植物中提取的一种物质，其平均分子量为650～1300。其中C元素含量为：70～75％，H元素含量为：6～8％，O元素含量为：15～20％，N元素含量为：0.1％～0.3％，分子中存在芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基活性基团，加热时缩聚成高分子。3.根据权利要求1所述的一种低成本碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈是丙烯腈聚合或者分子量为70000～150000的共聚聚丙烯腈。4.根据权利要求1所述的一种低成本碳纤维原丝的制备方法，其特征在于，原料纯化调配：利用植物碳晶与聚丙烯腈原纯化、调配工艺对原料进行纯化调配操作；原料纯化为：将植物碳晶粉碎成30～120目，并在80～150℃下溶于二甲基亚砜配制成浓度为30～50％溶液，然后用300目滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂飞，
申请(专利权)人：广州碳加科技有限公司，
类型：发明
国别省市：