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公开(公告)号:CN109881280A
公开(公告)日:2019-06-14
申请号:CN201910120658.9
申请日:2019-02-18
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: D01F6/38 , D01F9/22 , D01D10/02 , C08F220/46 , C08F220/14 , C08F222/02
摘要: 本发明公开了一种聚丙烯腈(PAN)纤维、制备方法及其碳纤维的制备方法。本发明通过提升PAN纤维制备过程中热定型温度在170℃~240℃,热定型牵伸倍率在0%~20%,同时抑制纤维物理热收缩,并使其发生弱环化氧化反应,从而制备出具有弱氧化环化高取向的聚丙烯腈原丝。本发明制备的纤维具有相对环化率在5%~30%、纤维分子链全取向在0.60~0.88之间的特征。后续采用这种原丝进行预氧化碳化制备碳纤维,缩短了预氧化时间,降低了能耗,缩短了工艺流程,提高了生产效率,同时也提高了碳纤维中碳微晶取向及碳纤维力学性能。
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公开(公告)号:CN109406234A
公开(公告)日:2019-03-01
申请号:CN201811315057.5
申请日:2018-11-06
申请人: 北京化工大学
摘要: 本发明公开了大丝束碳纤维复丝拉伸试样及其制备装置和方法,装置包括:主体支架,其包括间隔布置的第一横梁和第二横梁,第一横梁和第二横梁的两端通过支撑架相连,第一横梁设有第一固定绕丝杆,第一固定绕丝杆可拆卸的套有绕丝环;张紧机构,其包括承力杆、螺杆、弹性件、活动绕丝杆和螺母,承力杆设在第二横梁上远离第一横梁的一端,活动绕丝杆可拆卸的套有绕丝环,活动绕丝杆包括定位杆和绕丝杆,定位杆与绕丝杆垂直,第二横梁上靠近承力杆的端面设定位孔,定位杆在沿垂直于第二横梁方向可活动的设置在定位孔中,螺杆穿过承力杆且与活动绕丝杆相连,螺母设在螺杆上远离第二横梁的一侧,螺杆穿过弹性件且与弹性件与承力杆和活动绕丝杆止抵。
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公开(公告)号:CN109402790A
公开(公告)日:2019-03-01
申请号:CN201811101062.6
申请日:2018-09-20
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: D01F9/22 , C08F220/46 , C08F222/02
摘要: 本发明公开了用于获取高强高模碳纤维的高取向度聚丙烯腈原丝及其制备方法,其中,制备原丝的方法包括:(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合,得到聚合物纺丝溶液;(2)将聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、再牵伸和热定型,得到聚丙烯腈原丝,其中,所述凝固过程的牵伸比为0.6~1.0倍,所述蒸汽牵伸比为3.0~7.0倍,所述再牵伸比为2.0~3.0倍。采用该方法所得到原丝的截面形状为近圆形,表面沟槽规整,线密度为430~470g/km(6K),850~920g/km(12K),体密度为1.18~1.19g/cm3,拉伸强度为5.5~7.0cN/dtex,拉伸模量为100-150cN/dtex,断裂延伸率为8-13%,并且将该原丝依次进行预氧化、碳化和石墨化处理,得到的碳纤维的线密度225~235g/km(6K)、435~447g/km(12K),拉伸强度4.48-5.38GPa,拉伸模量378-387GPa,体密度1.77-1.79g/cm3。
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公开(公告)号:CN105506785B
公开(公告)日:2018-01-12
申请号:CN201511020350.5
申请日:2015-12-30
申请人: 北京化工大学
摘要: 本发明涉及一种低密度高强高模聚丙烯腈基碳纤维及其制备方法。将聚丙烯腈(PAN)原丝经常规预氧化、低温碳化后采用含氮化合物溶液进行在线浸渍处理,然后直接进入石墨化炉进行高温处理,所制备的碳纤维具有低密度、高拉伸强度和高拉伸模量,有利于在制备复合材料时增强体的减重,助力轻量化结构的制造。
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公开(公告)号:CN105273106A
公开(公告)日:2016-01-27
申请号:CN201510617263.1
申请日:2015-09-24
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: C08C19/00
摘要: 本发明属于有机高分子化合物领域,提供一种耐低温性可控的改性丁腈橡胶,所述改性丁腈橡胶主链上接枝有柔性侧基,所述柔性侧基包括长链烷基和/或聚乙二醇单甲醚基团。本发明还提出所述改性丁腈橡胶的制备方法。本发明通过分子结构设计的方法,将不同类别的柔性侧基,接枝到羧基丁腈橡胶分子主链上,制备得到了一系列接枝改性丁腈橡胶,接枝小分子的引入增加了分子主链的柔性,同时酯基和醚键官能团作为极性基团,它们的引入也增加了分子主链的耐油性,从而在保证较高耐油性的同时,提高了丁腈橡胶的耐低温性能,打破了多年来丁腈橡胶耐油与耐低温性的矛盾,并且通过设计接枝不同长度的柔性侧基,实现了耐低温性能的调控,具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号:CN102758272B
公开(公告)日:2014-06-04
申请号:CN201210248923.X
申请日:2012-07-18
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: D01F9/22
摘要: 一种聚丙烯腈基碳纤维的高效制备方法,属于碳纤维的制备技术领域。特点在于,减少聚丙烯腈溶液纺丝过程的工艺环节,即采用单道牵伸,取消100℃以上的高温牵伸工艺,控制牵伸温度为80℃—100℃,牵伸倍数在3.0—8.0范围内,干燥致密化和热定型同步完成;后续热处理过程采用正常预氧化、碳化工艺,在不改变碳纤维性能的前提下,实现碳纤维低成本生产的目的。本发明制备方法简单,生产时间减少,生产成本降低。
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公开(公告)号:CN116536798A
公开(公告)日:2023-08-04
申请号:CN202310541360.1
申请日:2023-05-15
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: D01F9/22
摘要: 本发明公开了一种碳纤维及其制备方法,所述方法包括:(1)将聚丙烯腈共聚纤维在空气气氛下进行控张力预氧化处理,得到氧含量6‑9wt%的预氧化纤维;(2)将所述预氧化纤维在氮气气氛下进行控张力低温碳化处理,得到低温碳化纤维;(3)将所述低温碳化纤维进行控张力高温碳化,得到碳纤维。采用该方法可以制备得到拉伸模量在340‑380GPa、碳含量≤98wt%的碳纤维,从而可以有效提升复合材料的界面性能。
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公开(公告)号:CN111254521B
公开(公告)日:2021-10-01
申请号:CN202010174019.3
申请日:2020-03-13
申请人: 北京化工大学
IPC分类号: D01F9/22 , D01F6/38 , C08F220/46 , C08F222/02 , C08F220/14 , D01D5/06 , D01D5/253
摘要: 本发明涉及一种具有表面沟槽结构的大直径高强中模碳纤维及其制备方法。该纤维具有表面沟槽结构,平均直径在8.5μm~11μm,强度在4.9~6.0GPa,模量在270GPa~310GPa。采用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、高温碳化制得具有表面沟槽结构的大直径高强中模碳纤维。所制得的具有表面沟槽结构的大直径高强中模碳纤维不仅提升了纤维的准直性,也改善了复合材料制备中树脂的浸润性,最终提升了复合材料应用中的压缩强度等力学性能。
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公开(公告)号:CN113322678A
公开(公告)日:2021-08-31
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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