[发明专利]一种以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法

权利要求书

1.一种以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1、制备聚偏氯乙烯原丝：

按照质量份数计，将100份的聚偏氯乙烯树脂、3～7份的增塑剂以及2～5份的热稳定剂混合均匀后通过熔融挤出机熔融挤出后通入10℃以下的水浴进行淬火，然后采用冷拉牵伸，得到聚偏氯乙烯原丝；

所述的聚偏氯乙烯树脂是由偏氯乙烯单体与氯乙烯单体共聚得到，其中偏氯乙烯单体的质量百分比含量为83％～95％；

步骤2、聚偏氯乙烯原丝的低温预氧化：

将步骤1处理后的聚偏氯乙烯原丝放入微波加热设备中进行加热处理，在135～145℃的条件下加热处理12～24小时，使每个偏氯乙烯单体与氯乙烯单体脱去一个氯化氢气体，得到共轭双键；

步骤3、聚偏氯乙烯原丝的高温碳化处理：

将步骤2处理后的聚偏氯乙烯原丝放入碳化炉中，在氮气保护条件下，以40～80℃/h的恒定升温速率由室温升至850℃～1000℃，并且保温8～12小时，所述的共轭双键环化得到多孔活性碳纤维材料。

2.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的多孔活性碳纤维的孔径为1～2纳米，比表面积为1000m²/g以上。

3.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：将步骤1得到的聚偏氯乙烯原丝放入55～65℃的氢氧化钾的饱和酒精溶液中浸泡40～50min。

4.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤3中，在加热的同时对所述的聚偏氯乙烯原丝施加应力使其保持绷紧状态。

5.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤3中，当温度升至400～700℃时通入活性剂进行活化处理。

6.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤3中，当温度升至500℃时通入活性剂进行活化处理。

7.根据权利要求5所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的多孔活性碳纤维的孔径为5～10纳米，比表面积为1200m²/g以上。

8.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤1中，冷拉牵伸的牵伸比为4～6。

9.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤1中得到的聚偏氯乙烯原丝的直径为0.05～0.5mm。

10.根据权利要求1所述的以聚偏氯乙烯为基体制备活性碳纤维的方法，其特征是：所述的步骤3中，以50～60℃/h的恒定升温速率由室温升至850℃～1000℃。