一种聚丙烯腈基碳纤维原丝的制造方法技术

一种聚丙烯腈基碳纤维原丝的制造方法，纺丝原料聚丙烯腈树脂的第三单体为衣糠酸，依次包括：树脂用DMSO或DMAc配制成纺丝溶液，经喷丝及凝固成形制得初生纤维；初生纤维在纺丝溶剂的水溶液中进行水浴牵伸并用去离子水淋洗；初生纤维先后置于酸性水溶液中浸渍2～10min、氢氧化钠或氢氧化钾水溶液中浸渍1～5min；初生纤维在纯水中进行水浴牵伸后用去离子水漂洗，至漂洗液呈中性及测不出钠离子或钾离子后再继续漂洗5～15min；经上油和干燥致密化等后处理过程制成聚丙烯腈基碳纤维原丝产品。本发明专利技术解决的技术问题是原丝通过洗涤达到纯化的目的，同时纤维断裂强度不受影响，从而弥补现有技术存在的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造聚丙烯腈基碳纤维原丝的方法，特别涉及以采用衣糠酸为第三共聚单体的聚丙烯腈树脂作为纺丝原料，通过溶液纺丝工艺制造聚丙烯腈基碳纤维原丝的方法。
技术介绍
碳纤维具有优异的机械特性，其极高的比强度和比模量其它材料难以比拟，作为一种增强材料，它在航天、航空器以及运动器材的制造等领域被广泛使用。碳纤维通常由可碳化物质制成的原丝经预氧化和碳化后制得，由于聚丙烯腈树脂具有较高的碳化得率，因此聚丙烯腈纤维是非常理想的碳纤维原丝，制得的碳纤维称为聚丙烯腈基碳纤维。要得到性能优良的聚丙烯腈基碳纤维，原丝的纯化至关重要，尤其对金属杂质含量的要求更高，如碱金属和碱土金属，它们在原丝进行预氧化、碳化等高温处理时，会促进CO、C02等气体的逸出从而在碳纤维内部形成空洞缺陷。若以灰份来计量原丝中金属杂质含量，当灰份低于O. 1%。时原丝一般被认为是高纯化的，由此制得的碳纤维将具有较高的品质。聚丙烯腈基碳纤维原丝中的金属类杂质主要来自聚合原料、聚合引发体系以及聚合或纺丝的溶剂。对于金属杂质的去除可在原丝制造的后处理过程、原丝制成后或原丝经预氧化后等环节采用洗涤的手段来进行，现有技术一般先用酸性水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯腈基碳纤维原丝的制造方法，纺丝原料聚丙烯腈树脂为三种单体的共聚物，第一单体为丙烯腈；第二单体取自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或醋酸乙烯酯中的一种；第三单体为衣糠酸，聚丙烯腈树脂中第三单体的含量为0.5～2.0wt％，且第二和第三单体的总含量为1.0～7.0wt％，其特征在于该方法依次包括以下步骤：1)聚丙烯腈树脂以DMSO或DMAc为纺丝溶剂配制成纺丝溶液，以浓度为30～50wt％的纺丝溶剂的水溶液为凝固浴采用溶液纺丝工艺经喷丝及凝固成形制得初生纤维；2)初生纤维在浓度为20～30wt％的纺丝溶剂的水溶液中进行水浴牵伸，水浴温度控制为85～100℃，牵伸倍数...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文兰，陆正鸣，黄翔宇，冯林明，袁玉红，吴嵩义，张捷，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：