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公开(公告)号：CN109252251A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201810904990.X
申请日：2018-08-09
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 本发明公开了大直径干湿法聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将聚丙烯腈共聚物纺丝溶液经过计量泵、喷丝板喷丝，经过空气层后依次凝固、一次牵伸、水洗、上油、干燥、二次牵伸和热定型，得到大直径聚丙烯腈原丝；(2)将大直径原丝进行预氧化和碳化，得到大直径聚丙烯腈碳纤维，在凝固过程中，控制凝固丝条的直径为60～160μm，在水洗过程中，控制水洗纤维的直径为25～65μm，在干燥过程中，控制干燥致密化纤维的直径为18～45μm。采用该方法得到纤度120～780tex、直径10～30μm的大直径聚丙烯腈原丝，然后对该原丝进行预氧化和碳化后，最终制备得到纤度66～412tex、直径7～20μm、拉伸强度3.8～5.9GPa、拉伸模量230～300GPa的大直径聚丙烯腈碳纤维。
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公开(公告)号：CN109082730A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810903315.5
申请日：2018-08-09
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了大直径聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将丙烯腈与衣康酸二元共聚物或丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯三元共聚物纺丝溶液依次进行喷丝板喷丝、凝固、一次牵伸、水洗、上油、干燥、二次牵伸和热定型，得到大直径聚丙烯腈原丝；(2)将大直径原丝进行预氧化和碳化，得到大直径聚丙烯腈碳纤维，在凝固过程中，控制凝固丝条的直径为90～155μm，在水洗过程中，控制水洗纤维的直径为32～54μm，在干燥过程中，控制干燥致密化纤维的直径为25～42μm。采用该方法得到纤度252～716tex、直径16～30μm的大直径聚丙烯腈原丝，然后对该原丝进行预氧化和碳化后，最终制备得到直径10～20μm、拉伸强度3.8～4.6GPa、拉伸模量230～260GPa的大直径聚丙烯腈碳纤维。
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公开(公告)号：CN108731992A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810250707.6
申请日：2018-03-26
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种碳纤维束丝测试用样条的制备方法，采用水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂的水溶液作为浸渍液，在浸渍前将碳纤维丝束用磷酸酯类附着力促进剂进行预浸泡处理，并在浸渍过程对碳纤维丝束施加一定张力，烘干固化后得到碳纤维力学性能测试用样条。本发明解决了传统碳纤维束丝测试用样条制备过程大量使用丙酮为溶剂的缺点，同时解决了水性环氧树脂水溶液作为浸渍液附着困难的问题，具有操作快速，简单易行，具有无毒环保等优点。
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公开(公告)号：CN108532028A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810215651.0
申请日：2018-03-15
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 本发明公开了石墨烯-碳复合纤维及其制备方法，其中，所述方法是以氰基功能化氧化石墨烯和丙烯腈为原料，经过超声辅助原位聚合、纺丝、预氧化和碳化制得石墨烯-碳复合纤维。采用该方法所得石墨烯-碳复合纤维具有优异力学性能，并且与现有聚丙烯腈基碳纤维制备方法相比，采用本申请方法所得石墨烯-碳复合纤维拉伸强度提高了7％～86％，拉伸模量提高了6.8％～47％，同时该制备方法具有工艺简单，容易工业化生产等特点。
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公开(公告)号：CN103884533B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410137308.0
申请日：2014-04-07
Applicant: 北京化工大学
IPC: G01N1/04
Abstract: 本发明公开一种用于测量纤维长丝线密度取样装置，其特征在于：所述取样装置包括一块中间开有导槽的支撑板、可在导槽中移动的纤维回转柱和标尺；所述标尺固定于支撑板上，与支撑板上导槽相邻平行。进一步所述取样装置的支撑板一端设有倒角，以方便纤维的截取。标尺固定于支撑板上，与支撑板上导槽相邻平行。该装置能够简单快速地准确截取任意长度的纤维长丝进行线密度测试，提高了测试的灵活性和结果的可重复性，同时具有结构简单、制造成本低、体积小、操作方便灵活的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103911688B
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201410145700.X
申请日：2014-04-11
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 本发明涉及一种大直径聚丙烯腈基高模高强碳纤维的制备方法。采用电流辅助石墨化技术，在高温环境下利用碳纤维自身的导电性能，施加一定电压后，使得碳纤维自身发热，消除传统石墨化过程由于热传导引起的纤维径向温度差异，消除纤维石墨化过程产生的纤维直径方向的内应力；在赋予碳纤维高模量的同时，减少石墨化过程碳纤维的强度降低；通过纤维轴向的电子流效应，促进碳纤维石墨微晶结构的形成和重排，从而获得大直径高模高强碳纤维。可以得到直径在6.0微米以上并同时具有强度3.5GPa以上、模量320GPa以上的碳纤维。
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公开(公告)号：CN102704043B
公开(公告)日：2014-07-09
申请号：CN201210211882.7
申请日：2012-06-20
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22
Abstract: 一种聚丙烯腈预氧纤维和碳纤维的制备方法，属于纤维制备技术领域。使聚丙烯腈原丝在常压、空气介质中以恒定的速度通过连续化预氧化设备，采用2～4个温区梯度升温，总时间控制在30～45min，在预氧化过程的低温段，反应温度为200℃～240℃，加入总的0%～8%的正牵伸，总时间为15～25分钟；在高温段，反应温度为240℃～275℃，加入总的0%～3%的负牵伸，总时间为15～20分钟，上述低温阶段分为1或2个温区，高温阶段分为1或2个温区，上述2-4个温区的温度依次升高，得到预氧纤维；进一步，在氮气气氛下进行常规碳化处理，时间为5～8分钟，得到碳化纤维。提高预氧化的生产效率，缩短预氧化热处理时间。
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公开(公告)号：CN113322678B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202110506529.0
申请日：2021-05-10
Applicant: 北京化工大学
IPC: D06M13/473 , D06M15/37 , D06M11/50 , D06M11/55 , D06M11/64 , D06M23/00 , D06M101/40
Abstract: 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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公开(公告)号：CN113758887A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110963019.6
申请日：2021-08-20
Abstract: 本发明公开了筛选提取剂并测试聚丙烯腈原丝中残余溶剂二甲基亚砜的方法，包括：(1)测定聚丙烯腈原丝在第一提取剂中的第一接触角；(2)测定聚丙烯腈原丝在水中的第二接触角，筛选备选提取剂；(3)分别在参比比色皿和样品比色皿中加入备选提取剂，向样品比色皿中滴加二甲基亚砜，测定样品比色皿的紫外吸收光谱，确定最大吸收波长处的第一吸光度，筛选应用提取剂；(4)以应用提取剂为溶剂，绘制浓度‑吸光度标准曲线；(5)将应用提取剂与聚丙烯腈原丝混合得到的浸取液加入样品比色皿中进行紫外吸收光谱检测，根据浓度‑吸光度标准曲线计算浸取液中二甲基亚砜浓度，最后根据式子WDMSO＝C×V/m计算聚丙烯腈原丝中残余溶剂二甲基亚砜的质量含量。
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公开(公告)号：CN111218733B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202010174018.9
申请日：2020-03-13
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种大直径高强中模碳纤维的制备方法。采用干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、高温碳化制得大直径高强中模聚丙烯腈基碳纤维，所得纤维平均直径8.5μm～11μm，强度5.4GPa～6.3GPa，模量280GPa～330GPa。所得的高强中模碳纤维在保持甚或提高其强度、模量等力学性能指标同时，提升了纤维的直径，使得复合材料的强度和抗压能力都得到了提高，解决了高强中模碳纤维其压缩强度与拉伸强度严重失衡的问题。
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