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专利号: 2021107348398
申请人: 南京晓庄学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种聚丙烯腈基碳纤维的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将聚丙烯腈粉末与有机溶剂混合制备得到聚丙烯腈纺丝原液,将聚丙烯腈纺丝原液通过喷丝板牵伸纺丝,经过水洗、在60‑80℃下进行热水牵伸,上油后烘干,0.3‑0.5MPa饱和蒸汽下牵伸,干燥得到碳纤维原丝;

(2)将碳纤维原丝预氧化,400‑800℃下进行低温碳化,1100‑1500℃下高温碳化,水洗、上浆、干燥得到碳纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中上浆使用的上浆剂包括如下质量份数的组分:双酚A型环氧树脂100份、乳化剂10‑30份、多羟基和/或多氨基聚合物8‑15份、去离子水100‑150份。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述多羟基和/或多氨基聚合物选自多羟基线性聚合物、多羟基超支化聚合物中的一种,和/或,多氨基线性聚合物、多氨基超支化聚合物中的一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述多羟基线性聚合物为聚乙烯醇,多羟基超支化聚合物为超支化聚缩水甘油;所述多氨基线性聚合物为聚氨基甲酸酯,多氨基超支化聚合物为端氨基脂肪族超支化聚酯。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述多羟基和/或多氨基聚合物选自超支化聚缩水甘油和/或端氨基脂肪族超支化聚酯。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述上浆剂的制备方法包括:向双酚A型环氧树脂中缓慢加入多羟基和/或多氨基聚合物,在加热条件下搅拌均匀,再缓慢加入乳化剂,搅拌均匀,最后缓慢加入去离子水进行高速剪切乳化,得到环氧当量范围在250‑

500g/Eq的上浆剂。

7.一种根据权利要求1‑6任一所述的方法制备得到的聚丙烯腈基碳纤维。

8.一种环氧树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括:按照质量份数,向30‑60份环氧树脂中加入乙醇4‑10份进行稀释,加入7‑9份增塑剂和1‑2份偶联剂搅拌均匀,再加入权利要求7所述的聚丙烯腈基碳纤维20‑25份,利用球磨机高速旋转使碳纤维均匀分散,加入填料8‑12份,在450‑700r/min的转速下搅拌15‑20min,倒入模具浇筑、固化得到玻璃钢复合材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、KH560、KH620中的一种或两种以上的组合;所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯或者邻苯二甲酸二辛酯;所述填料为碳酸钙。

10.一种根据权利要求8‑9任一所述的方法制备得到的环氧树脂基玻璃钢复合材料。