[发明专利]聚丙烯腈基聚合物溶液及其制备方法、碳纤维母体纤维、碳纤维母体纤维的制备方法以及碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种制备聚丙烯腈基聚合物溶液的方法，在溶剂的存在下，使用选自被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的氢氧化铵、被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的胺和未取代的或被C1~C6烷基取代的三聚氰胺中的至少一种化合物作为聚合终止剂。

2.根据权利要求1所述的方法，包括使基于全部单体85摩尔%或大于85摩尔%的丙烯腈和余量的与该丙烯腈可共聚合的单体聚合，制得聚丙烯腈基聚合物，然后用选自被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的氢氧化铵、被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的胺和未取代的或被C1~C6烷基取代的三聚氰胺中的至少一种化合物作为聚合终止剂进行中和。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合终止剂是选自四亚乙基氢氧化铵、三苄胺和三聚氰胺中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述聚合终止剂的用量和所述与丙烯腈可共聚合的单体的用量相同。

5.一种聚丙烯腈基聚合物溶液，包含以与被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的铵离子的盐的形式或者以三聚氰胺的盐的形式提供的聚丙烯腈基聚合物。

6.根据权利要求5所述的聚丙烯腈基聚合物溶液，该溶液的固体含量为15~25重量%。

7.一种制备碳纤维母体纤维的方法，包括：

在溶剂的存在下，使用选自被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的氢氧化铵、被C 1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的胺和未取代的或被C 1~C6烷基取代的三聚氰胺中的至少一种化合物作为聚合终止剂，制备聚丙烯腈基聚合物溶液；和

对含有聚丙烯腈基聚合物的纺丝溶液进行纺丝，制得碳纤维母体纤维。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述制备聚丙烯腈基聚合物溶液是通过如下方法进行的：使基于全部单体85摩尔%或大于85摩尔%的丙烯腈和余量的与该丙烯腈可共聚合的单体聚合，制得聚丙烯腈基聚合物，然后用选自被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的氢氧化铵、被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的胺和未取代的或被C1~C6烷基取代的三聚氰胺中的至少一种化合物作为聚合终止剂进行中和。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述聚合终止剂是选自四亚乙基氢氧化铵、三苄胺和三聚氰胺中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述聚合终止剂的用量和所述与丙烯腈可共聚合的单体的用量相同。

11.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述聚丙烯腈基聚合物溶液的固体含量为15~25重量%。

12.一种碳纤维母体纤维，由聚合物构成，该聚合物包括以与被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的铵离子的盐的形式或者以三聚氰胺的盐的形式提供的聚丙烯腈基聚合物。

13.一种制备碳纤维的方法，包括：

在溶剂的存在下，使用选自被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的氢氧化铵、被C1~C6烷基或C6~C21芳香烷基取代的胺和未取代的或被C1~C6烷基取代的三聚氰胺中的至少一种化合物作为聚合终止剂，制备聚丙烯腈基聚合物溶液；

对含有聚丙烯腈基聚合物的纺丝溶液进行纺丝，制得碳纤维母体纤维；

在氧化气氛中对上述碳纤维母体纤维进行加热，从而使该碳纤维母体纤维转化成防火纤维；和

在惰性气氛中对上述防火纤维进行加热，使得该防火纤维碳化。