一种改性聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法，涉及碳纤维技术领域。其中，该改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，包括如下步骤：步骤一、将石墨烯/甘蔗渣混合物与聚丙烯腈纺丝液混合均匀，形成纺丝原液；步骤二、将纺丝原液经纺丝工艺制成改性聚丙烯腈原丝；步骤三、对改性聚丙烯腈原丝进行预氧化处理，之后在保护性气氛中进行低温碳化和高温碳化处理，制得改性聚丙烯腈基碳纤维。本发明专利技术通过将石墨烯与甘蔗渣混合，石墨烯附着于甘蔗渣的网状孔隙，解决了石墨烯的团聚问题，甘蔗渣可与聚丙烯腈纺丝液混合均匀，使得石墨烯分散均匀，使得石墨烯有效提高碳纤维的综合性能问题。烯有效提高碳纤维的综合性能问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维
，特别涉及一种改性聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳纤维指的是含碳量在90％以上的高强度高模量纤维。碳纤维主要由碳元素组成，具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。碳纤维直径只有5微米，相当于一根头发丝的十到十二分之一，强度却在铝合金4倍以上。
[0003]现在碳纤维的主要产品有聚丙烯腈基、沥青基及黏胶基3大类，每一类产品又因原纤维种类、工艺及最终碳纤维性能等不同，又分成许多品种。聚丙烯腈碳纤维由于具有优异性能，成为先进复合材料增强体，在航空、航天、一般工业和体育休闲等领域得到广泛应用。近年来，人们对具有特殊功能的新型碳纤维的需求不断增加，石墨烯作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将石墨烯/甘蔗渣混合物与聚丙烯腈纺丝液混合均匀，形成纺丝原液；步骤二、将纺丝原液经纺丝工艺制成改性聚丙烯腈原丝；步骤三、对改性聚丙烯腈原丝进行预氧化处理，之后在保护性气氛中进行低温碳化和高温碳化处理，制得改性聚丙烯腈基碳纤维。2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，其特征在于，所述石墨烯/甘蔗渣混合物中石墨烯与甘蔗渣的质量比为0.1～0.5:2～3.5。3.根据权利要求2所述的改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，其特征在于，所述石墨烯/甘蔗渣混合物的制备过程为将甘蔗渣经沸水处理后，用蒸馏水洗涤至中性、烘干、粉碎；按配比将甘蔗渣粉末和纳米级石墨烯搅拌混合，经搅拌桶内搅拌后获得。4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，其特征在于，所述石墨烯/甘蔗渣混合物与所述聚丙烯腈纺丝液中的聚丙烯腈的质量比为5～14:100。5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯腈基碳纤维制备方法，其特征在于，步骤二中纺丝工艺采用湿法纺丝工艺，其过程为：纺丝原液经通过喷丝板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俊南，陆甫兴，易先春，储开华，宋海波，陈建军，
申请(专利权)人：常州市群丰玻纤制品有限公司，
类型：发明
国别省市：