[发明专利]制备聚丙烯腈碳纤维的方法在审
| 申请号： | 201710633176.4 | 申请日： | 2017-07-28 |
| 公开（公告）号： | CN109306553A | 公开（公告）日： | 2019-02-05 |
| 发明（设计）人： | 曹维宇;沙扬;杨卫民;徐樑华;谭晶 | 申请（专利权）人： | 北京化工大学 |
| 主分类号： | D01F9/22 | 分类号： | D01F9/22 |
| 代理公司： | 北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙) 11504 | 代理人： | 毛雨田 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 预氧化纤维 聚丙烯腈碳纤维 聚丙烯腈纤维 碳纤维生产 辐照 低温碳化 红外激光 原丝 氮气氛围 取向度 碳纤维 碳化 制备 纤维 高温碳化处理 预氧化处理 快速加热 热稳定化 环化度 中低温 中高温 保证 | ||
1.一种制备聚丙烯腈碳纤维的方法，其特征在于，包括：
(1)将聚丙烯腈纤维原丝进行红外激光辐照，得到预氧化纤维；
(2)将所述预氧化纤维在氮气氛围中进行低温碳化，得到低温碳化纤维；
(3)将所述低温碳化纤维在氮气氛围中进行高温碳化，得到聚丙烯腈碳纤维。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述聚丙烯腈原丝中丙烯腈的含量不低于90wt％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述聚丙烯腈原丝中含有丙烯酰胺共聚物和甲基丙烯酸甲酯共聚物中的至少之一。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述红外激光辐照是在空气、真空或惰性气氛中进行的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述红外激光辐照的激光光源的波长为760nm～1mm，功率为4～10kW/cm2。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述红外激光辐照是在空气气氛中、张力为0～70MPa下进行1～100min。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述红外激光辐照是在连续热反应炉中进行的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述低温碳化的温度为300～900摄氏度，时间为1～30分钟，张力为5～40MPa。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述高温碳化的温度为1200～1400摄氏度，时间为0.5～4分钟，张力为5～160MPa。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述高温碳化的张力为10～150MPa。
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