本发明专利技术公开了一种高强高模型碳纤维制备工艺，它是在惰性气氛下在基质沥青中以基质沥青重量为基准加入5%的3，4，9，10-苝四甲酸二酐、5%的2，6-萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在350～430℃进行热处理，制得中间相沥青；将中间相沥青经过纺丝工艺得到沥青丝；在惰性气氛下将得到的沥青丝在氧化介质中，控制温度为340℃进行热处理30分钟得到中介相沥青纤维；最后，中介相沥青纤维在惰性气氛下先在1100℃下进行碳化处理45分钟，然后在2400℃下进行石墨化处理15分钟得到高强高模型碳纤维。本发明专利技术工艺制备的碳纤维符合高强高模型碳纤维标准，制备工艺简单易操作。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高强高模型碳纤维制备工艺，它是在惰性气氛下在基质沥青中以基质沥青重量为基准加入5%的3，4，9，10-苝四甲酸二酐、5%的2，6-萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在350～430℃进行热处理，制得中间相沥青；将中间相沥青经过纺丝工艺得到沥青丝；在惰性气氛下将得到的沥青丝在氧化介质中，控制温度为340℃进行热处理30分钟得到中介相沥青纤维；最后，中介相沥青纤维在惰性气氛下先在1100℃下进行碳化处理45分钟，然后在2400℃下进行石墨化处理15分钟得到高强高模型碳纤维。本专利技术工艺制备的碳纤维符合高强高模型碳纤维标准，制备工艺简单易操作。【专利说明】一种高强高模型碳纤维制备工艺
:本专利技术涉及碳纤维
，具体地说涉及一种高强高模型碳纤维制备工艺。
技术介绍
:浙青基碳纤维是一种以石油浙青或煤浙青为原料，经精制、纺丝、预氧化、碳化或石墨化而制得的含碳量大于92 %的特种纤维，属于新型的增强材料，其不仅具有碳材料的固有特征，而且兼具纺织纤维的柔软性和加工性，广泛用于军事、航空、体育用品、赛车等领域。制备碳纤维的原料有多种，如甲烷、乙烷、苯蒸气、高分子聚合物(人造纤维、聚丙烯腈、聚氯乙烯、酚醛树脂)和浙青等。但商用碳纤维的合成只能来自三种物质:聚丙烯腈、浙青和有机纤维(尼龙丝、腈纶丝等)。尽管碳纤维由于其优越的性能而被广泛应用，但制造成本过高，中间相产率较低以及技术过于复杂等缺陷制约着碳纤维产业的发展，然而，浙青基碳纤维的低成本和高碳含量决定了其卓越的竞争力和乐观的发展前景。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供一种高强高模型碳纤维制备工艺，以基质浙青为基础原料经过一系列工艺过程，得到高强高模型碳纤维，工艺过程简单，易操作。本专利技术的目的通过如下技术方案实现:一种高强高模型碳纤维制备工艺，包括以下步骤:(I):在惰性气氛下在基质浙青中以基质浙青重量为基准加入5%的3，4，9，10-茈四甲酸二酐、5%的2，6-萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在350?430°C进行热处理，制得中间相浙青；(2):将中间相浙青经过纺丝工艺得到浙青丝；(3):在惰性气氛下将得到的浙青丝在氧化介质中，控制温度为340°C进行热处理30分钟得到中介相浙青纤维；(4):最后，中介相浙青纤维在惰性气氛下先在1100°C下进行碳化处理45分钟，然后在2400°C下进行石墨化处理15分钟得到所述的高强高模型碳纤维。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中的氧化介质为双氧水、硫酸、硝酸的水溶液中的一种。本专利技术的有益效果在于:基础原料为基质浙青，成本低廉，工艺过程简单，易推广应用。【专利附图】【附图说明】:下面结合附图对本专利技术做进一步的说明:图1为浙青纺丝工艺过程图；图2为浙青基碳纤维工艺流程图。【具体实施方式】:为了加深对本专利技术的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。在惰性气氛下在基质浙青中以基质浙青重量为基准加入5%的3，4，9，10-茈四甲酸二酐、5%的2，6-萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在400°C进行热处理，制得中间相浙青；将中间相浙青经过纺丝工艺(附图1所示)得到浙青丝；在惰性气氛下将得到的浙青丝在氧化介质双氧水中，控制温度为340°C进行热处理30分钟得到中介相浙青纤维；最后，中介相浙青纤维在惰性气氛下先在110(TC下进行碳化处理45分钟，然后在2400°C下进行石墨化处理15分钟得到所述的高强高模型碳纤维，具体工艺流程如附图2所通过上述工艺制得的浙青基碳纤维的力学性能如下表所示:【权利要求】1.一种高强高模型碳纤维制备工艺，其特征在于:所述的制备工艺包括以下步骤:(O:在惰性气氛下在基质浙青中以基质浙青重量为基准加入5%的3，4，9，10-茈四甲酸二酐、5%的2，6-萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在350?430°C进行热处理，制得中间相浙青； (2):将中间相浙青经过纺丝工艺得到浙青丝； (3):在惰性气氛下将得到的浙青丝在氧化介质中，控制温度为340°C进行热处理30分钟得到中介相浙青纤维； (4):最后，中介相浙青纤维在惰性气氛下先在1100°C下进行碳化处理45分钟，然后在2400°C下进行石墨化处理15分钟得到所述的高强高模型碳纤维。2.根据权利要求1所述的高强高模型碳纤维制备工艺，其特征在于:步骤(3)中的氧化介质为双氧水、硫酸、硝酸的水溶液中的一种。【文档编号】D01F9/145GK103469367SQ201310290125【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日 【专利技术者】杨林江 申请人:杨林江本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强高模型碳纤维制备工艺，其特征在于：所述的制备工艺包括以下步骤：（1）：在惰性气氛下在基质沥青中以基质沥青重量为基准加入5%的3，4，9，10?苝四甲酸二酐、5%的2，6?萘二甲酸和5%的烷基苯基聚硅氧烷，控制温度在350～430℃进行热处理，制得中间相沥青；（2）：将中间相沥青经过纺丝工艺得到沥青丝；（3）：在惰性气氛下将得到的沥青丝在氧化介质中，控制温度为340℃进行热处理30分钟得到中介相沥青纤维；（4）：最后，中介相沥青纤维在惰性气氛下先在1100℃下进行碳化处理45分钟，然后在2400℃下进行石墨化处理15分钟得到所述的高强高模型碳纤维。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨林江，
申请(专利权)人：杨林江，
类型：发明
国别省市：
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