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公开(公告)号：CN103060949B
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201310021812.X
申请日：2013-01-21
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 一种通过控制纤维径向结构制备高强度碳纤维的方法，属于碳纤维技术领域。对聚丙烯腈共聚纤维进行热氧稳定化，其中稳定化前期温度范围为190~255℃，纤维停留时间为60分钟；在热氧稳定化后期，将纤维置于温度为260~280℃的热处理炉中，并通入氮气和空气以控制炉内气氛的氧气体积含量为19~20%，或通入氧气和空气以控制炉内气氛的氧气体积含量为22~25%，然后对纤维进行15~25分钟的氧诱导改性处理；将获得的氧化纤维进行低温和高温碳化处理。径向无序度变异系数DCV作为衡量和控制碳纤维径向聚集态结构均匀性的指标，其DCV值在小于等于8.4%，其拉伸强度均高于3.6GPa。
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公开(公告)号：CN103173879A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310111659.X
申请日：2013-04-01
申请人： 北京化工大学
CPC分类号： D01D5/0046
摘要： 单向排列的静电纺纳米初生长纤维的立式流动水浴收集方法及其装置属于静电纺丝领域。装置包括喷丝头和滚筒收集器，水浴槽，水浴槽中的锥形流管装置，下水浴接收槽，带泵的恒温水浴装置，水浴槽与下水浴接收槽之间，通过恒温水浴装置的管道形成一个水流的循环系统。方法为配置一定浓度的聚合物纺丝溶液，聚合物溶液在电场力的驱动下经由喷丝头喷出，形成静电纺射流，在空气中发生弯曲扰动现象，射流中大部分溶剂通过挥发脱除，丝条基本凝固成纤后落到收集浴表面，在向下的水流带动下，纤维向下流动，并进一步沿纤维轴排布。最后纤维通过滚筒收集。本发明制备的静电纺纳米纤维，单向排列程度高，取向度高，单丝间的粘连少。
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公开(公告)号：CN103074705A
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201310021822.3
申请日：2013-01-21
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D01F9/22
摘要： 一种制备高强度高模量碳纤维的方法，属于碳纤维技术领域。将聚丙烯腈共聚纤维置于热处理炉内进行热氧稳定化，温度设定为180~280℃，总牵伸率设定为5~12%，并在265~280℃的温区内控制纤维停留时间为17~22分钟，得到氧化纤维，进行低温和高温碳化处理，制备出碳纤维，以氧化纤维中的氧化反应指数IO作为化学结构的控制指标，选择IO值在33~50%范围内的纤维进行低温碳化和高温碳化处理，制备出碳纤维。本发明制得的碳纤维的拉伸强度高于3.5GPa，杨氏模量高于250GPa。
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公开(公告)号：CN102660866A
公开(公告)日：2012-09-12
申请号：CN201210143673.3
申请日：2012-05-09
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D06M10/06 , D06M10/08 , D06M101/40
摘要： 一种炭纤维电化学表面改性的方法，属于炭纤维表面改性技术领域。配置电解质为负一价和负二价阴离子的铵盐组成的复合电解质体系，一价阴离子与二价阴离子摩尔比在10/1~1/10之间，并使铵根离子总浓度控制在0.2~1.5mol/L，配置完毕倒入电解槽中待用；将炭纤维引入电解槽中进行电化学表面改性，改性温度为10~60℃，控制施加电流密度0.1~3.0mA/cm2，改性20~180s，随后水洗干燥制得。本发明所得炭纤维对抗张强度有所提高，同时炭纤维复合材料的层间剪切强度也达到工业应用水平。
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公开(公告)号：CN101824742B
公开(公告)日：2012-02-08
申请号：CN201010157479.1
申请日：2010-04-28
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D06M10/08 , D06M101/40
摘要： 本发明涉及一种中高强度碳纤维的表面处理方法及设备。将含碳量高于90％的中高强度碳纤维引入电解槽，以丁二酸钠、丁二酸、草酸铵配置的复合电解质溶液，对碳纤维进行电化学处理，同时控制适当的处理温度、处理时间及电流密度，随后水洗干燥。从而得到一种操作方便、设备简单、对环境基本无污染的低成本中高强度碳纤维的表面处理方法。表面处理后碳纤维复合材料的层间剪切强度和本体抗张强度均有较大幅度的提高。
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公开(公告)号：CN101586257A
公开(公告)日：2009-11-25
申请号：CN200810111815.1
申请日：2008-05-19
申请人： 北京化工大学
摘要： 本发明涉及一种控制纤维粘连的静电纺丝方法及装置，在包括有电极喷丝头和收集器的电纺丝装置上，相对于收集器表面装有油剂喷雾器及干燥装置，对在收集器上初始形成的纤维喷雾上油剂，对上油后离开收集器的纤维干燥，使喷雾流量、干燥速度及温度匹配，从而有效地控制静电纺丝过程中纤维粘连，保证了纤维在后续处理过程中保持彼此分开或控制粘连状态。本发明的方法还可以用于对电纺丝纤维的表面功能改性，制备功能性电纺丝纤维，操作简便、易行。
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公开(公告)号：CN104988735A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510458833.7
申请日：2015-07-30
申请人： 北京化工大学常州先进材料研究院
IPC分类号： D06M15/53 , D06M15/356 , D06M15/285 , D06M15/263 , D06M13/292 , D06M13/325 , D01F9/12
摘要： 本发明公开了一种水溶性碳纤维上浆剂的制备方法和用途，该水溶性碳纤维上浆剂含有5～40份水溶性高分子、0.1～2份乳化剂、0.06～2份抗静电剂和50～95份溶剂，所述水溶性聚合物是指分子中含有大量亲水性官能团，其制作步骤如下：在60～100℃下，将溶剂加入或者分批量加入水溶性聚合物中，搅拌使水溶性高分子在溶剂中完全溶解，再将乳化剂和抗静电剂加入上述溶液中，搅拌溶解使之成为一体的溶液，即可制得。本发明所用原料对环境无害，用水溶性碳纤维上浆剂对碳纤维进行处理后，碳纤维表面含有大量活性官能团，保证碳纤维具有良好柔软性和柔韧性的同时，能有效改善碳纤维表面亲水性和分散性，使碳纤维更好地适用于水处理方向以及对碳纤维具有良好分散性要求的其它方面。
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公开(公告)号：CN103173879B
公开(公告)日：2015-07-08
申请号：CN201310111659.X
申请日：2013-04-01
申请人： 北京化工大学
CPC分类号： D01D5/0046
摘要： 单向排列的静电纺纳米初生长纤维的立式流动水浴收集方法及其装置属于静电纺丝领域。装置包括喷丝头和滚筒收集器，水浴槽，水浴槽中的锥形流管装置，下水浴接收槽，带泵的恒温水浴装置，水浴槽与下水浴接收槽之间，通过恒温水浴装置的管道形成一个水流的循环系统。方法为配置一定浓度的聚合物纺丝溶液，聚合物溶液在电场力的驱动下经由喷丝头喷出，形成静电纺射流，在空气中发生弯曲扰动现象，射流中大部分溶剂通过挥发脱除，丝条基本凝固成纤后落到收集浴表面，在向下的水流带动下，纤维向下流动，并进一步沿纤维轴排布。最后纤维通过滚筒收集。本发明制备的静电纺纳米纤维，单向排列程度高，取向度高，单丝间的粘连少。
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公开(公告)号：CN104018355A
公开(公告)日：2014-09-03
申请号：CN201410262314.9
申请日：2014-06-13
申请人： 北京化工大学
IPC分类号： D06M15/63 , C08G75/23 , D06M101/40
摘要： 本发明提供了一种碳纤维复合聚醚砜树脂的上浆剂的制备与使用方法。制备了一种新的针对聚醚砜树脂的碳纤维上浆剂成分，解决了环氧类上浆剂不适合作为碳纤维复合聚醚砜材料的问题；可有效的改善碳纤维和聚醚砜的界面粘合性，提高复合材料耐高温性能。制备方法为：通过磺化剂对树脂聚醚砜进行处理，得到磺酸基聚醚砜作为上浆剂的主要成分。配置上浆溶液，对碳纤维进行浸渍得到上浆碳纤维。本发明不仅提高了碳纤维复合聚醚砜的界面结合性能，而且充分发挥碳纤维的比强度高和聚醚砜的耐高温性质。
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公开(公告)号：CN102505189B
公开(公告)日：2013-05-01
申请号：CN201110330682.9
申请日：2011-10-27
申请人： 北京化工大学
摘要： 高强度高模量碳纤维的制备方法，其特征在于，将聚丙烯腈共聚纤维置于温度为160～180℃的热处理炉中，热处理时间为4～8分钟，并施以2～12％的牵伸比，以聚丙烯腈共聚纤维中无定形区分子链的取向度fa值作为结构控制指标。选择fa值在35～45％范围的纤维进行热氧稳定化、低温碳化和高温碳化处理制得碳纤维。本发明制得的碳纤维的拉伸强度高于3.6GPa、拉伸模量高于240GPa。
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