[发明专利]一种共混法制备高性能碳纤维原丝的方法

摘要

本发明涉及一种共混法制备高性能碳纤维原丝的方法。将高等规聚丙烯腈与高分子量聚丙烯腈均匀混合后溶解于二甲基亚砜(DMSO)中制备聚丙烯腈纺丝溶液，之后将纺丝溶液脱泡、过滤、计量后，经过喷丝头挤出，在一定浓度的DMSO水溶液中湿法纺丝凝固成形，初生纤维再经过沸水牵伸、水洗、干燥致密化和蒸汽牵伸后制得高强度聚丙烯腈基碳纤维。与现有技术相比，本发明用高等规度聚丙烯腈与高分子量聚丙烯腈共混法制备的聚丙烯腈基碳纤维原丝具有结构规整、纤度小、强度高的特点，用于制备高性能碳纤维。

主权项

一种共混法制备高性能碳纤维原丝的方法，具体特征在于包括如下步骤：(1)将高等规及高分子量聚丙烯腈按一定比例(5‑20)∶1下混合均匀将聚丙烯腈混合物加入DMSO中，采用阶段升温的方法溶解聚合物，在室温下低速搅拌溶胀2小时，之后升温至40℃中匀速搅拌溶解2小时，再在80℃下高匀速搅拌溶解48小时，获得高分子量聚丙烯腈纺丝溶液，聚丙烯腈浓度为9‑12wt％，纺丝溶液的温度为60℃～80℃。(2)纺丝液在计量泵的驱动下从1000孔喷丝头孔径60微米的喷丝头中挤出，依次进入温度为70‑35℃，DMSO浓度为70‑30％的三级凝固浴凝固，之后初生纤维经过4级热水牵伸，牵伸总倍数为2‑5倍，牵伸后丝条经过水洗去除残留的DMSO，然后经过干燥致密化以及蒸汽牵伸1.2‑2.4倍，最后热定型得到聚丙烯腈原丝。