白丝美女被狂躁免费视频网站,500av导航大全精品,yw.193.cnc爆乳尤物未满,97se亚洲综合色区,аⅴ天堂中文在线网官网

首頁 / 專利庫 / 作物管理 / 單體 / 一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法

一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法

閱讀：488發(fā)布：2020-05-08

專利匯可以提供一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且本 發(fā)明 公開了一種低 缺陷 、高強度的聚丙烯腈 碳 纖維 及其制備方法。本發(fā)明通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合技術(shù)，并采用帶有羧基官能團的三硫代碳酸酯(TRIT)作為RAFT 試劑 ，一方面對聚丙烯腈的分子量及其分布進行控制，另一方面制備末端帶羧基的聚丙烯腈，同時采用帶有雙官能團且與丙烯腈競聚率相近的第二 單體 進行共聚反應，從而得到鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整度較高、共聚單元分布均勻的聚丙烯腈，并制備高品質(zhì)原絲，進一步通過預 氧 化、碳化、后處理，制備低缺陷、高強度的聚丙烯腈 碳纖維 。，下面是一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)將丙烯腈、共聚單體、引發(fā)劑、可逆加成/斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)試劑和溶劑加入到反應器中，攪拌混合均勻，通入惰性氣體進行除氧處理；然后進行聚合反應，聚合反應溫度為60～85℃，聚合反應時間為6～24小時；脫除殘留共聚單體和氣泡，得到聚丙烯腈含量為10～
18wt％的聚丙烯腈溶液；其中，RAFT試劑為S,S’-二(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(TRIT)；以整個聚合體系重量為基準，總單體投放量為15～30wt％；以總聚合單體重量為基準，共聚單體投放量為0.5～5.0wt％，引發(fā)劑投放量為0.2～1.5wt％，RAFT試劑投放量為
0.05～0.5wt％，余量為溶劑；
2)將步驟1)得到的聚丙烯腈溶液，過濾后噴絲，經(jīng)凝固浴凝固，得到初生纖維；其中，凝固浴所用溶液濃度為8～15wt％的硫氰酸鈉(NaSCN)水溶液，凝固浴溫度-5～1℃；
3)步驟2)得到的初生纖維經(jīng)水洗以及牽伸、上油和干燥致密化，得到聚丙烯腈原絲；
4)將步驟3)得到的聚丙烯腈原絲經(jīng)過預氧化、炭化及后處理過程，得到聚丙烯腈碳纖維；其中，后處理過程包括表面處理和上漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述共聚單體為衣康酸單甲酯、衣康酸單乙酯、衣康酸單丙酯、衣康酸單酰胺中的任何一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述共聚單體為衣康酸單甲酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)中的任意一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述溶劑為質(zhì)量濃度為45～58％的硫氰酸鈉(NaSCN)水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，所述溶劑為質(zhì)量濃度為52～55％的硫氰酸鈉(NaSCN)水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣中的任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，聚合反應溫度為70～80℃，聚合反應時間為15～20小時；以整個聚合體系重量為基準，丙烯腈投放量為20～25wt％；以總單體重量為基準，共聚單體投放量為1.0～
2.5wt％；引發(fā)劑投放量為0.5～1.0wt％，RAFT投放量為0.1～0.2wt％，余量為溶劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈含量為11～13wt％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述凝固浴所用溶液為濃度為10～13wt％的NaSCN水溶液，凝固浴溫度為-
3～0℃。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟4)中，所述預氧化過程包括4個溫度區(qū)間控制階段，溫度分別為170～200℃、210～230℃、235～255℃和260～275℃，炭化包括低溫炭化和高溫炭化兩個過程，其中，低溫炭化采用340～400℃、420～500℃、520～600℃和640～720℃的4區(qū)梯度升溫控制，高溫炭化采用800～1050℃、1050～1200℃、和1200～1350℃的3區(qū)梯度升溫控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求16所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟4)中，所述預氧化過程包括4個溫度區(qū)間控制階段，溫度分別為175～190℃、215～225℃、240～252℃和262～268℃，炭化包括低溫炭化和高溫炭化兩個過程，其中，低溫炭化采用360～380℃、450～480℃、560～580℃和660～690℃的4區(qū)梯度升溫控制，高溫炭化采用900～1000℃、1080～1150℃、和1250～1320℃的3區(qū)梯度升溫控制。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求1～14任一所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法得到的聚丙烯腈溶液所含有的聚丙烯腈，其特征在于，該聚丙烯腈的分子量為9～25萬，分子量分布為1.2～1.7，等規(guī)度為33.8～40％。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的聚丙烯腈，其特征在于，該聚丙烯腈的分子量為13～18萬，分子量分布為1.2～1.4，等規(guī)度為36～40％。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求1～14任一所述的一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法得到的低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維。

說明書全文

一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法

技術(shù)領域

[0001] 本發(fā)明涉及一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法。特別涉及以可逆加成/斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合工藝制備高分子量且窄分布的聚丙烯腈溶液，并采用帶有羧基官能團的RAFT試劑制備末端帶羧基的聚丙烯腈，同時采用帶有雙官能團且與丙烯腈競聚率相近的第二單體進行共聚反應，從而得到鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整度較高、共聚單元分布均勻的聚丙烯腈，并制備高品質(zhì)原絲，進一步通過預氧化、碳化、后處理，制備低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維。

背景技術(shù)

[0002] 聚丙烯腈碳纖維的制備過程是一個涉及聚合、紡絲、預氧化、碳化和后處理等多道復雜工藝且前后高度關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)工程。如何通過聚合過程對聚丙烯腈分子結(jié)構(gòu)進行控制，是制備高性能原絲及碳纖維的先決條件。目前用作碳纖維前驅(qū)體的聚丙烯腈大多通過丙烯腈與衣康酸二元共聚或者丙烯腈與衣康酸、不飽和羧酸酯(不飽和酰胺)等三元共聚來制備。其中，聚合單體所含的羧基用于降低原絲在預氧化環(huán)化過程中的環(huán)化溫度，加寬放熱峰、緩和放熱速率；聚合單體所含的酯基用于改善聚合體產(chǎn)物的可紡性和原絲牽伸性。
[0003] 由于自由基共聚是一個十分復雜的過程，所得的丙烯腈共聚物往往具有以下缺點：(1)分子量較低且分布較寬；(2)共聚單體競聚率差異大，導致所得共聚物組成偏差大、共聚單元分布不均勻；(3)丙烯腈序列規(guī)整度不高、大分子結(jié)構(gòu)缺陷多。這種組成與結(jié)構(gòu)缺陷會造成原絲品質(zhì)不高，從而將缺陷遺傳給碳纖維，嚴重制約其性能的提高。
[0004] 斷裂-加成鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)是通過在聚合體系中加入鏈轉(zhuǎn)移劑，與增長鏈自由基形成休眠中間體，限制不可逆的鏈終止，從而有效控制反應活性的聚合方法。RAFT自由基聚合與傳統(tǒng)自由基聚合方法相比，可以制備超高分子量且窄分布的聚丙烯腈，并且工藝簡單、雜質(zhì)少、產(chǎn)物純度高，聚合體系多采用均相環(huán)境，通過脫除單體和氣泡后，可直接獲得紡絲液從而進一步制備原絲。

發(fā)明內(nèi)容

[0005] 本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維及其制備方法。本發(fā)明首先采用均相溶液聚合體系，通過斷裂-加成鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)(RAFT)有效控制聚合反應的活性，從而制備分子量可控且分子量分布窄的聚丙烯腈，該制備方法工藝簡單、雜質(zhì)少、產(chǎn)物純度高，通過脫除共聚單體和氣泡后，可直接獲得紡絲液。并且，在該制備方法中，本發(fā)明通過采用帶有羧基官能團的RAFT試劑，制備了末端帶羧基的聚丙烯腈；本發(fā)明還通過采用帶有雙官能團且與丙烯腈競聚率相近的第二單體進行共聚反應，從而得到鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整度較高、共聚單元分布均勻的聚丙烯腈。制備得到聚丙烯腈后，本發(fā)明進一步通過合適的氧化碳化工藝最終制備得到低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維。
[0006] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供一種低缺陷、高強度的聚丙烯腈碳纖維的制備方法，主要包括以下步驟：
[0008] 1)將丙烯腈、共聚單體、引發(fā)劑、RAFT試劑和溶劑加入到反應器中，攪拌混合均勻，通入惰性氣體進行除氧處理。然后進行聚合反應，聚合反應溫度為60～85℃，聚合反應時間為6～24小時。脫除殘留單體和氣泡，得到聚丙烯腈含量為10～18wt％的聚丙烯腈溶液。其中，RAFT試劑為S,S’-二(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(TRIT)；以整個聚合體系重量為基準，丙烯腈投放量為15～30wt％；以總聚合單體重量為基準，共聚單體投放量為0.5～5.0wt％，引發(fā)劑投放量為0.2～1.5wt％，RAFT試劑投放量為0.05～0.5wt％，余量為溶劑；
[0009] 2)將步驟1)得到的聚丙烯腈溶液，過濾后噴絲，經(jīng)凝固浴凝固，得到初生纖維。其中，凝固浴所用溶液為濃度為8～15wt％的硫氰酸鈉(NaSCN)水溶液，凝固浴溫度-5～1℃；
[0010] 3)步驟2)得到的初生纖維經(jīng)水洗以及牽伸、上油和干燥致密化，得到聚丙烯腈原絲；
[0011] 4)將步驟3)得到的聚丙烯腈原絲經(jīng)過預氧化、炭化及后處理過程，得到聚丙烯腈碳纖維。其中，后處理過程包括表面處理和上漿。
[0012] 上述步驟1)中，優(yōu)選的，以整個聚合體系重量為基準，丙烯腈投放量為20～25wt％；以總聚合單體重量為基準，共聚單體投放量為1.0～2.5wt％，引發(fā)劑投放量為0.5～1.0wt％，RAFT試劑投放量為0.1～0.2wt％，余量為溶劑。
[0013] 上述步驟1)中，所述共聚單體為衣康酸單甲酯、衣康酸單乙酯、衣康酸單丙酯、衣康酸單酰胺中的任意一種。更優(yōu)選的，所述共聚單體為衣康酸單甲酯。
[0014] 上述步驟1)中，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮二異庚腈(ABVN)中的任意一種或多種。更優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)。
[0015] 上述步驟1)中，所述溶劑為質(zhì)量分數(shù)為45～58％的NaSCN水溶液。NaSCN水溶液相比有機溶劑具有較低的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)，更有利制備高分子量且窄分布的聚丙烯腈。所述溶劑優(yōu)選為質(zhì)量分數(shù)為52～55％的NaSCN水溶液。
[0016] 上述步驟1)中，除氧處理采用的惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣中的任意一種。優(yōu)選的，惰性氣體為氮氣。
[0017] 上述步驟1)中，所述聚合反應溫度優(yōu)選為70～80℃。
[0018] 上述步驟1)中，所述聚合反應時間優(yōu)選為15～20小時。
[0019] 上述步驟1)中，所述聚丙烯腈溶液中含有的聚丙烯腈的分子量為9～25萬，優(yōu)選為13～18萬；分子量分布為1.2～1.7，優(yōu)選為1.2～1.4；等規(guī)度為33.8～40％，優(yōu)選為36～
40％。
[0020] 上述步驟1)中，所述聚丙烯腈溶液中聚丙烯腈含量優(yōu)選為11～13wt％。
[0021] 上述步驟2)中，所述凝固浴所用溶液優(yōu)選10～13wt％的NaSCN水溶液，所述凝固浴溫度優(yōu)選-3～0℃。
[0022] 上述步驟4)中，所述預氧化過程包括4個溫度區(qū)間控制階段，溫度分別為170～200℃、210～230℃、235～255℃和260～275℃；更優(yōu)選的，該4個溫度區(qū)間控制階段的溫度分別為175～190℃、215～225℃、240～252℃和262～268℃；所述炭化包括低溫炭化和高溫炭化兩個過程，低溫炭化采用340～400℃、420～500℃、520～600℃和640～720℃的4區(qū)梯度升溫控制，優(yōu)選為360～380℃、450～480℃、560～580℃和660～690℃的4區(qū)梯度升溫控制；高溫炭化采用800～1050℃、1050～1200℃、和1200～1350℃的3區(qū)梯度升溫控制，優(yōu)選為900～1000℃、1080～1150℃、和1250～1320℃的3區(qū)梯度升溫控制。
[0023] 本發(fā)明還提供一種上述制備方法得到的聚丙烯腈碳纖維。
[0024] 本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列有益效果：
[0025] (1)采用可逆加成/斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合方法實現(xiàn)了丙烯腈的活性可控聚合，與傳統(tǒng)自由基聚合方法相比，可得到分子量可控、分子量分布較窄的聚丙烯腈。
[0026] (2)采用兩端帶羧基官能團的S,S’-二(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(TRIT)為RAFT試劑，通過活性可控的自由基聚合方法制備端基含有羧基的聚丙烯腈。
[0027] (3)采用帶有雙官能團且與丙烯腈競聚率相近的第二聚合單體進行共聚反應，得到的丙烯腈共聚物的鏈規(guī)整度較高、共聚單元分布均勻，分子組成一致性好，結(jié)構(gòu)缺陷少。
[0028] (4)采用NaSCN水溶液作為聚合反應溶劑時，相比有機溶劑具有較低的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)，更有利于分子量及其分布的控制，同時有利于鏈規(guī)整度的提高。
[0029] (5)由本申請提供的制備方法得到的聚丙烯腈溶液制備的原絲組成雜質(zhì)少，預氧化環(huán)化反應活性高，進程快，由其得到的聚丙烯腈碳纖維，其分子結(jié)構(gòu)缺陷少，強度高。

具體實施方式

[0030] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0031] 1)聚丙烯腈溶液的制備
[0032] 根據(jù)表1所示聚合反應條件制備聚丙烯腈溶液。
[0033] 【實施例1～19】
[0034] 采用一定質(zhì)量分數(shù)的硫氰酸鈉(NaSCN)水溶液為反應溶劑，偶氮二異丁腈(AIBN)或偶氮二異庚腈(ABVN)為引發(fā)劑，S,S’-二(α,α′-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯(TRIT)為RAFT試劑，將丙烯腈、共聚單體、引發(fā)劑、RAFT試劑和溶劑加入到反應器中，通入氮氣進行除氧處理。然后在60～85℃下進行RAFT可控自由基聚合反應，反應時間6～24小時。以整個聚合體系重量為基準，丙烯腈投放量見表1；以總聚合單體重量為基準，共聚單體投放量、引發(fā)劑投放量、RAFT試劑投放量見表1；NaSCN濃度見表1；反應溫度見表1；反應時間見表1。
[0035] 【比較例1】
[0036] 以丙烯腈替代實施例3中的丙烯腈和衣康酸單甲酯，其他條件不變。
[0037] 【比較例2】
[0038] 在實施例3的條件下取消RAFT試劑的加入，其他保持不變。
[0039] 【比較例3】
[0040] 以DMSO替代實施例3中的NaSCN溶液，其他保持不變。
[0041] 【比較例4】
[0042] 以DMF替代實施例3中的NaSCN溶液，其他保持不變。
[0043] 表1
[0044]
[0045] 2)聚丙烯腈原絲的制備
[0046] 將上述1)中部分實施例和所有對比例得到的聚丙烯腈溶液經(jīng)脫除殘留共聚單體和氣泡處理，控制聚丙烯腈含量10～18wt％，過濾后噴絲，經(jīng)過凝固浴凝固成形為初生纖維，凝固浴為8～15wt％的NaSCN水溶液，凝固浴溫度為-5～1℃；將所得初生纖維進行去離子水水洗，水溫55℃，去除殘留溶劑；經(jīng)水洗后的初生纖維在98℃熱水中牽伸4～5倍后進行上油，油浴槽濃度為1％。經(jīng)上油后的纖維進行干燥致密化，干燥致密化溫度為130℃、時間為45s；經(jīng)干燥致密化后的纖維進行蒸汽牽伸，牽伸倍數(shù)1.5～2.0倍；再次上油、干燥，得到聚丙烯腈原絲。具體實施例中原液聚丙烯腈含量見表2，凝固浴的NaSCN質(zhì)量濃度見表2，凝固浴溫度見表2，熱水牽伸倍數(shù)見表2，蒸汽牽伸倍數(shù)見表2，所用聚合體樣品見表2。
[0047] 表2
[0048]
[0049] 3)聚丙烯腈碳纖維的制備
[0050] 將上述2)中部分實施例和所有對比例得到的聚丙烯腈原絲經(jīng)過預氧化、炭化及后處理過程制成高性能碳纖維，后處理過程包括表面處理和上漿。預氧化過程包括4個溫度區(qū)間控制，分別為170～200℃、210～230℃、235～255℃和260～275℃，時間45min；炭化分為低溫炭化和高溫炭化兩個過程，低炭采用340～400℃、420～500℃、520～600℃和640～720℃的4區(qū)梯度升溫控制，時間90s；高炭采用800～1050℃、1050～1200℃、和1200～1350℃的3區(qū)梯度升溫控制，時間90s；表面處理采用陽極氧化表面處理方式。預氧化4區(qū)溫度見表3，低溫碳化4區(qū)溫度見表3，高溫碳化3區(qū)溫度見表3，所用原絲樣品見表3。
[0051] 表3
[0052]
[0053]
[0054] 為了考察實施例和比較例得到的聚丙烯腈的結(jié)構(gòu)與性能，將上述1)中各實施例和對比例得到的所得的聚丙烯腈溶液沉淀于去離子水中，浸泡一定時間后煮沸，然后將所得聚合物固體置于60℃真空烘箱中烘至恒重，以備測試。
[0055] 測試儀器和條件：
[0056] 凝膠滲透色譜(GPC)測定分子量及其分布：采用Waters?1525/2414凝膠滲透色譜儀。以PMMA為標樣，0.065mol/L?NaNO3/DMF為流動樣，流速1.5ml/min，溫度為40℃。
[0057] A20型接觸角儀測試聚丙烯腈接觸角：室溫條件下，以水為滴定液體測接觸角。聚合體分子量及分布與接觸角的測試結(jié)果見表4。
[0058] 核磁共振儀(NMR)測定聚丙烯腈的立構(gòu)規(guī)整度：采用Bruker公司的AV600型高分辨液體核磁共振波譜儀測定13C-NMR譜。13C-NMR譜中2.6～2.8×10-5范圍內(nèi)的峰是PAN主鏈上叔碳的碳峰，被分裂成三重峰。按三單元歸屬，從低場到高場分別歸屬為間同立構(gòu)(rr)、雜同立構(gòu)(mr)和全同立構(gòu)(mm)。通過Nuts軟件可將3個峰進行積分得到叔碳原子3個峰的積分強度，間接計算出3種結(jié)構(gòu)單元mm、mr和rr在分子量中所占的比例，從而表征聚丙烯腈分子鏈的立構(gòu)規(guī)整性，測試結(jié)果見表5。
[0059] 差式掃描量熱(DSC)測定聚丙烯腈原絲熱性能：采用瑞士METTLER公司生產(chǎn)的示差掃描量熱儀。待測樣品經(jīng)丙酮洗滌后，放在烘箱中于110℃下烘2h后取出，放在干燥器中冷卻15min。取1.50mg左右的原絲樣品，剪碎并于鋁坩堝中壓成一定形狀的薄片，進行DSC測試。掃描范圍為100℃～400℃，升溫速率為5℃/min，環(huán)境氣氛為空氣，氣氛流量20ml/min。從DSC放熱曲線上可獲得數(shù)據(jù)：放熱峰起始溫度(Ti)、終止溫度(Tf)，放熱峰(Tpi)、放熱量(ΔH)、放熱峰寬(ΔT＝Tf—Ti)和放熱量(ΔH)，聚丙烯腈原絲熱性能測試結(jié)果見表6。
[0060] 拉力儀測定聚丙烯腈碳纖維力學性能：將碳纖維樣品用膠浸漬固化后，采用島津HT-9112型拉力儀進行拉斷實驗，重復10次后取平均值，得到纖維的強度、強度CV、模量、模量CV，見表7。
[0061] 浮沉法測定聚丙烯腈碳纖維體密度：準備好兩種液體的混合物，置于燒杯中，混合物的密度要小于樣品密度。充分混合液體，把混合物維持在23℃±0.1℃的環(huán)境中并維持在那個溫度。把待測試樣品打成結(jié)，放在液體混合物中，在60hPa真空度下脫泡，維持此真空度至少2min。等待5分鐘，如果樣品下沉，再加幾滴高密度液體，如果上浮，加幾滴低密度液體，直至樣品停留在中部不動保持2小時。過濾液體混合物并用比重瓶或比重計按ISO1675方法測得液體密度，即為碳纖維體密度，見表7。
[0062] 表4
[0063]
[0064]
[0065] 表5
[0066]? 全同mm％ 雜同mr％ 間同rr％
實施例1 38.2 20.9 40.9
實施例2 39.1 20.9 41.3
實施例3 39.7 20.1 40.2
實施例4 37.8 20.5 41.7
實施例5 38.4 20.2 41.4
實施例6 36.6 21.1 42.3
實施例7 35.3 22.8 41.9
實施例8 35.1 23.1 41.8
實施例9 36.5 21.7 41.8
實施例10 35.7 22.2 42.1
實施例11 33.8 23.9 42.3
實施例12 35.6 21.7 42.7
實施例13 34.5 21.6 43.9
實施例14 35.2 23.1 41.7
實施例15 38.9 20.1 41.0
實施例16 34.7 22.8 42.5
實施例17 38.7 20.2 41.1
實施例18 38.4 21.4 40.2
實施例19 38.6 20.9 40.5
比較例1 38.8 20.5 40.7
比較例2 25.9 23.3 50.8
比較例3 28.3 22.3 49.4
比較例4 27.1 25.7 47.2
[0067] 表6
[0068]
[0069]
[0070] 表7
[0071]
[0072] 表4～7的測試結(jié)果表明：
[0073] 實施例1～19采用合適質(zhì)量分數(shù)的NaSCN溶液為溶劑，通過添加RAFT試劑和共聚單體，所得聚丙烯腈的分子量分布較窄，為Mw/Mn＝1.23～1.74，換作有機溶劑時所得聚丙烯腈分子量分布變寬，比較例3、4的Mw/Mn>2.0，表明該實施例中的聚合過程屬于活性可控聚合范疇。在該聚合過程中，通過改變聚合反應溫度、引發(fā)劑用量以及共聚單體與RAFT試劑的比例，可以調(diào)整聚合反應速率，根據(jù)共聚單體轉(zhuǎn)化率與聚合時間成一級線性關(guān)系的原理可以實現(xiàn)聚合物分子量的可設計性。
[0074] 由于本發(fā)明選用了兩端帶羧基官能團的特殊RAFT試劑，使得通過本申請?zhí)峁┑闹苽浞椒ǖ玫降木郾╇嬖z，與一般丙烯腈共聚物原絲或(比較例1)相比，DSC放熱起始溫度降低，放熱寬度增加，說明其具有較好的氧化環(huán)化活性。
[0075] 此外，碳纖維性能測試結(jié)果表明，實施例3～5得到的聚丙烯腈碳纖維在拉伸強度、拉伸模量和纖維密度方面均得到了明顯改善。
高效檢索全球?qū)＠?/div>

專利匯是專利免費檢索,專利查詢,專利分析-國家發(fā)明專利查詢檢索分析平臺，是提供專利分析，專利查詢，專利檢索等數(shù)據(jù)服務功能的知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)服務商。

我們的產(chǎn)品包含105個國家的1.26億組數(shù)據(jù)，免費查、免費專利分析。

申請試用

分析報告

專利匯分析報告產(chǎn)品可以對行業(yè)情報數(shù)據(jù)進行梳理分析，涉及維度包括行業(yè)專利基本狀況分析、地域分析、技術(shù)分析、發(fā)明人分析、申請人分析、專利權(quán)人分析、失效分析、核心專利分析、法律分析、研發(fā)重點分析、企業(yè)專利處境分析、技術(shù)處境分析、專利壽命分析、企業(yè)定位分析、引證分析等超過60個分析角度，系統(tǒng)通過AI智能系統(tǒng)對圖表進行解讀，只需1分鐘，一鍵生成行業(yè)專利分析報告。

申請試用

QQ群二維碼
意見反饋