[发明专利]一种聚苯硫醚树脂基复合材料用碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种聚苯硫醚树脂基复合材料用碳纤维的制备方法，其特征在于，其制备过程包括依次聚合、纺丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、水洗、上浆前干燥、上浆、上浆后干燥和卷绕收丝的生产工序；其中：上浆在浸渍式上浆槽中进行，上浆剂采用聚苯硫醚树脂基悬浮液上浆剂；所述聚苯硫醚树脂基悬浮液上浆剂由聚苯硫醚树脂粉末、聚丙烯酸钠、聚乙二醇和去离子水组成；固体组分占聚苯硫醚树脂基悬浮液上浆剂的质量含量为5％～30％；按照固体组分的总质量为100％，聚苯硫醚树脂粉末占65～75wt％，聚丙烯酸钠占12～17wt％，聚乙二醇占13～18wt％；预氧化在氧化炉中进行，氧化炉有5个温区，温度控制分别为226～240℃、234～250℃、242～260℃、250～270℃、257～280℃；低温碳化在低温碳化炉中进行，低温碳化炉有5个温区，温度控制分别为425～600℃、520～650℃、610～750℃、700～850℃、760～950℃；高温碳化在高温碳化炉中进行，高温碳化炉有5个温区，温度控制分别为970～1300℃、1100～1400℃、1230～1400℃、1300～1500℃、1370～1600℃；上浆前干燥采用红外辐射加热工艺，上浆后干燥采用卧式热风烘干箱烘干的干燥工艺；

所述聚苯硫醚树脂基悬浮液上浆剂的制备方法如下：首先将聚苯硫醚树脂粉末和聚丙烯酸钠按比例投入混合容器中，加入去离子水，待加水量达到聚苯硫醚树脂粉末和聚丙烯酸钠总投料量30～40wt％时，开启机械搅拌，并继续加入剩余量的水；控制搅拌转速100～300rpm，搅拌30～50min进行均质分散，得到均匀白色乳状液；然后将上述物料转移至装有高速乳化器的闭口装置中，加入定量的聚乙二醇，使上述所有固体组分在悬浮液上浆剂中的质量百分比为5％～30％；最后开启高速乳化机，以4000～8000rpm转速继续搅拌5～25min，得到均匀稳定的乳白色悬浮液上浆剂；再通过供料泵将上浆剂转移到上浆槽中，开启上浆槽循环泵，使上浆剂在上浆槽中缓慢流动。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚苯硫醚树脂粉末的数均分子量在2.0万～3.5万之间，平均直径在10～60微米之间。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚苯硫醚树脂粉末的数均分子量在2.5万～3.0万之间，平均直径在20～40微米之间。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚丙烯酸钠的数均分子量在1000～5000之间；聚乙二醇的数均分子量在5000～15000之间。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，聚丙烯酸钠的数均分子量在2000～4000之间；聚乙二醇的数均分子量在7000～12000之间。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的制备方法得到的聚苯硫醚树脂基复合材料用碳纤维。