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公开(公告)号：CN110331470A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910731644.0
申请日：2019-08-08
申请人： 北京化工大学 , 威海拓展纤维有限公司
IPC分类号： D01F9/22 , C08F220/46 , C08F222/02 , C08F220/14 , D01D5/12
摘要： 本发明公开了一种带形聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，其中，制备方法包括：(1)将丙烯腈单体和衣康酸、丙烯酸甲酯与溶剂进行共聚合，以便得到聚合物纺丝溶液；(2)将所述聚合物纺丝溶液经过带形喷丝孔的喷丝板喷丝后经凝固浴凝固牵伸成型为带形聚丙烯腈初生纤维，所述带形聚丙烯腈初生纤维经一次牵伸、水洗、上油干燥致密化、二次牵伸、热定型后制得带形聚丙烯腈原丝；(3)将所述带形聚丙烯腈原丝经预氧化、低温碳化和高温碳化，以便得到带型聚丙烯腈碳纤维。相比于传统圆形截面碳纤维，采用本发明得到的带形聚丙烯腈碳纤维长轴可达22.3～24.2微米，短轴5.1～5.4微米，纤度可达0.154～0.174tex，单丝拉伸强度不低于5.4GPa、拉伸模量可达294GPa。
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公开(公告)号：CN110331470B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201910731644.0
申请日：2019-08-08
申请人： 北京化工大学 , 威海拓展纤维有限公司
IPC分类号： D01F9/22 , C08F220/46 , C08F222/02 , C08F220/14 , D01D5/12
摘要： 本发明公开了一种带形聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，其中，制备方法包括：(1)将丙烯腈单体和衣康酸、丙烯酸甲酯与溶剂进行共聚合，以便得到聚合物纺丝溶液；(2)将所述聚合物纺丝溶液经过带形喷丝孔的喷丝板喷丝后经凝固浴凝固牵伸成型为带形聚丙烯腈初生纤维，所述带形聚丙烯腈初生纤维经一次牵伸、水洗、上油干燥致密化、二次牵伸、热定型后制得带形聚丙烯腈原丝；(3)将所述带形聚丙烯腈原丝经预氧化、低温碳化和高温碳化，以便得到带型聚丙烯腈碳纤维。相比于传统圆形截面碳纤维，采用本发明得到的带形聚丙烯腈碳纤维长轴可达22.3～24.2微米，短轴5.1～5.4微米，纤度可达0.154～0.174tex，单丝拉伸强度不低于5.4GPa、拉伸模量可达294GPa。
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公开(公告)号：CN111118884A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911382139.6
申请日：2019-12-27
申请人： 北京化工大学 , 威海拓展纤维有限公司
IPC分类号： D06M11/63 , B01J20/26 , B01J20/28 , B01J20/30 , C02F1/28 , D06M101/28 , C02F101/20
摘要： 本发明公开了偕胺肟化聚丙烯腈纤维及其制备方法和应用，其中，所述方法包括：(1)提供聚丙烯腈纤维；(2)将所述聚丙烯腈纤维与盐酸羟胺溶液混合，得到偕胺肟化聚丙烯腈纤维，其中，所述聚丙烯腈纤维的直径为14～20微米。由此，该方法通过将直径为14～20微米的聚丙烯腈纤维与盐酸羟胺混合发生反应，由于该聚丙烯腈纤维有较大的直径，因此仅使聚丙烯腈纤维的外层与盐酸羟胺发生偕胺肟化反应，而纤维芯层不发生反应，使得内层依然保持高力学强度的属性，从而使得得到的偕胺肟化聚丙烯腈纤维具有较高的力学强度，解决现有的偕胺肟化聚丙烯腈纤维力学性能差不能反复使用的难题。
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公开(公告)号：CN109322010A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811210156.7
申请日：2018-10-17
申请人： 北京化工大学 , 威海拓展纤维有限公司
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 本发明公开了利用废聚丙烯腈纤维制备的聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将废聚丙烯腈纤维进行脱水处理，得到完全脱水的废聚丙烯腈纤维；(2)将所述完全脱水的废聚丙烯腈纤维短切后与溶剂混合室温溶胀、高温搅拌溶解配制聚合物溶液，经过滤、脱泡得到纺丝溶液；(3)将所述纺丝溶液进行纺丝，得到聚丙烯腈原丝；(4)将所述聚丙烯腈原丝进行预氧化和碳化，得到聚丙烯腈碳纤维。采用该方法得到完全脱水废丝，配制聚丙烯腈质量浓度为19～22wt％的碳纤维原丝用纺丝溶液，以此纺丝液制备的原丝经预氧化和碳化后，最终制备得到线密度38～66g/km、拉伸强度3.8～5.6GPa、拉伸模量230～300GPa的聚丙烯腈碳纤维。
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公开(公告)号：CN118668468A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410597503.5
申请日：2024-05-14
申请人： 北京化工大学
摘要： 本发明公开了一种高模量碳纤维的表面处理方法及后处理碳纤维，将高模量碳纤维置于阳极氧化装置中进行电解氧化处理，所述阳极氧化装置中的电解液包括有机酸的钠盐、有机酸的钾盐和有机酸的锂盐中至少之一与无机酸的混合液。采用该方法不仅可以显著提高高模量碳纤维的界面性能，而且不会对纤维本体造成损伤。
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公开(公告)号：CN113322678B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202110506529.0
申请日：2021-05-10
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D06M13/473 , D06M15/37 , D06M11/50 , D06M11/55 , D06M11/64 , D06M23/00 , D06M101/40
摘要： 本发明公开了表面改性碳纤维及其改性方法，其中改性碳纤维的方法包括：(1)对碳纤维表面进行除胶；(2)将步骤(1)得到的除胶后碳纤维与氧化剂接触进行氧化反应，以便得到氧化碳纤维；(3)以所述氧化碳纤维作为阴极、以石墨为阳极、以含有咪唑类离子液体、有机溶剂、缩合剂和导电剂的混合溶液为电解液进行电化学反应，以便在碳纤维表面共价接枝咪唑类离子。采用该方法得到的表面接枝咪唑类离子的碳纤维的界面剪切强度相较未改性碳纤维大幅度提升，从而拓展了其在复合材料领域的应用。
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公开(公告)号：CN113758887A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110963019.6
申请日：2021-08-20
摘要： 本发明公开了筛选提取剂并测试聚丙烯腈原丝中残余溶剂二甲基亚砜的方法，包括：(1)测定聚丙烯腈原丝在第一提取剂中的第一接触角；(2)测定聚丙烯腈原丝在水中的第二接触角，筛选备选提取剂；(3)分别在参比比色皿和样品比色皿中加入备选提取剂，向样品比色皿中滴加二甲基亚砜，测定样品比色皿的紫外吸收光谱，确定最大吸收波长处的第一吸光度，筛选应用提取剂；(4)以应用提取剂为溶剂，绘制浓度‑吸光度标准曲线；(5)将应用提取剂与聚丙烯腈原丝混合得到的浸取液加入样品比色皿中进行紫外吸收光谱检测，根据浓度‑吸光度标准曲线计算浸取液中二甲基亚砜浓度，最后根据式子WDMSO＝C×V/m计算聚丙烯腈原丝中残余溶剂二甲基亚砜的质量含量。
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公开(公告)号：CN111218733B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202010174018.9
申请日：2020-03-13
申请人： 北京化工大学
摘要： 本发明涉及一种大直径高强中模碳纤维的制备方法。采用干湿法纺丝技术制备原丝，通过调控预氧化阶段各温区预氧化时间比，控制预氧纤维的皮芯比≥0.85，再经过低温碳化、高温碳化制得大直径高强中模聚丙烯腈基碳纤维，所得纤维平均直径8.5μm～11μm，强度5.4GPa～6.3GPa，模量280GPa～330GPa。所得的高强中模碳纤维在保持甚或提高其强度、模量等力学性能指标同时，提升了纤维的直径，使得复合材料的强度和抗压能力都得到了提高，解决了高强中模碳纤维其压缩强度与拉伸强度严重失衡的问题。
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公开(公告)号：CN109468711B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN201811139979.5
申请日：2018-09-28
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D01F9/12
摘要： 本发明公开了一种碳纳米管‑石墨烯复合纤维及其制备方法和应用，该方法包括：(1)将氧化石墨烯进行与溶剂混合后进行超声分散，得到氧化石墨烯纺丝液；(2)将所述氧化石墨烯纺丝液进行湿法纺丝，得到氧化石墨烯纤维；(3)将所述氧化石墨烯纤维置于热化学气相沉积炉中，持续通入氢气和反应前驱体气体进行反应，得到碳纳米管‑石墨烯复合纤维。采用该方法可以制备得到力学性能和导电性能优异的碳纳米管‑石墨烯复合纤维，并且该制备过程无需催化剂，具有操作简单，可规模化制备的特点。
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公开(公告)号：CN108286090B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201810113188.9
申请日：2018-02-05
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 本发明涉及一种聚丙烯腈基高强高模碳纤维制备方法。将聚丙烯腈(PAN)原丝经常规预氧化、低温碳化后，通过提高高温碳化温度并匹配一定的拉伸，或通过提升高温碳化拉伸倍率，可有效控制碳微晶取向,得到取向角不大于17.5°的高温碳化纤维，然后在相对较低的高温石墨化温度下进行高温石墨化热拉伸处理，制备得到了拉伸强度3.8～5.0GPa、拉伸模量500～600GPa的具有高强高模特征的碳纤维。本发明的制备方法降低了高温石墨化对设备的要求，有利于节能降耗和降低成本，并且操作简单易行。
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