[发明专利]聚丙烯腈基碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，包括以下步骤：

a）将聚丙烯腈粉末在操作温度为T₁=15~95℃条件下，用溶剂Ⅰ进行溶解制成淤浆；其中，溶剂Ⅰ选自硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫代硫酸钠、氯酸钠或硫酸钠中的至少一种，溶剂Ⅰ与聚丙烯腈粉末的重量比为（1~5）：1；

b）在操作温度为T₂=30~99℃条件下，将溶剂Ⅱ与淤浆相接触，制成纺丝原液；其中，溶剂Ⅱ选自硫氰酸钾、硫氰酸钠、硫代硫酸钠、氯酸钠或硫酸钠中的至少一种，溶剂Ⅱ与淤浆的重量比为（1~5）：1；

c）将所述纺丝原液与二甲基乙酰胺在纺丝机内混合，并在纺丝机内通过凝固浴纺丝管成型，获得初生纤维；

d）所述初生纤维经洗涤、拉伸、上油、干燥、烘干，再经氧化、碳化处理，得到所述聚丙烯腈基碳纤维。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于溶剂Ⅰ的重量浓度百分比为10~45%，溶剂Ⅱ的重量百分比浓度为35~75%，溶剂Ⅰ和溶剂Ⅱ是相同的化合物。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于溶剂Ⅰ与聚丙烯腈粉末的重量比为（1~4）：1，溶剂Ⅱ与淤浆的重量比为（1~4）：1。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于T₁=20~90℃，T₂=35~95℃。

5.根据权利要求4所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于T₁=25~85℃，T₂=40~90℃。

6.根据权利要求5所述的聚丙烯腈基碳纤维原液的制备方法，其特征在于T₁=30~70℃，T₂=60~80℃。

7.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于T₂≥T₁。

8.根据权利要求7所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于（T₂-T₁）≥10~30℃。

9.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于步骤c）中，纺丝原液与二甲基乙酰胺的重量比为40~70%，凝固浴的温度为30~60℃。

10.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维的制备方法，其特征在于聚丙烯腈粉末的分子量为8~10万。