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公开(公告)号：CN103882560A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410137385.6
申请日：2014-04-07
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/32
Abstract: 一种用于碳纤维连续化生产的在线除湿去氧装置属于新型材料生产领域。包括由与碳化炉的入口连接的法兰、一组或一组以上的可调节对吹角度的气体吹扫管、气体吹扫管固定螺母、气体加热器和废气排放口组成。采用本发明的装置，对运行的不同大小丝束，通过调整氮气对吹角度，实现了碳化过程纤维的在线除湿去氧效果。在运行过程中由纤维带入炉膛的水和氧量降至原来的5%以下，与未安装所述装置相比，碳纤维的强度可提高7%以上。本装置利用法兰可以与现有碳化设备方便的进行连接，同时具有体积小、结构简单、易于制造，维护简便的特点。
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公开(公告)号：CN109406234B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN201811315057.5
申请日：2018-11-06
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 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：CN113758887B
公开(公告)日：2022-11-29
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：CN111139554B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202010024836.0
申请日：2020-01-10
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22 , C08F220/46 , C08F220/14 , C08F222/02
Abstract: 本发明公开了高浸透性聚丙烯腈碳纤维及其制备方法，包括：(1)将丙烯腈与衣康酸进行二元共聚，或丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯进行三元共聚；(2)纺丝溶液依次通过喷丝板喷丝、凝固、一次牵伸、水洗、上油、干燥、二次牵伸和热定型；(3)将原丝进行预氧化和碳化，选用孔径为0.07mm喷丝板，在凝固过程中，控制凝固牵伸为0.3～0.7倍，一级牵伸为2～3.8倍，二级牵伸为4.7～5.2倍。
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公开(公告)号：CN114657762A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210171144.8
申请日：2022-02-23
Applicant: 北京化工大学
IPC: D06M10/02 , D06M10/10 , D06M15/643 , C08J5/06 , D06M101/40
Abstract: 本发明公开了改性碳纤维及其制备方法和应用，所述方法包括：(1)将碳纤维表面进行第一处理，以便在碳纤维表面形成羟基和/或羧基；(2)将硅氧烷在含有水和醇的混合体系中水解，以便在硅氧烷上形成硅羟基；(3)将步骤(1)得到的碳纤维与步骤(2)得到的反应体系混合后进行第一加热，以便得到二次功能化碳纤维；(4)将所述二次功能化碳纤维进行第二加热，使得所述二次功能化碳纤维上的硅氧烷进行缩聚，并且脱出溶剂，得到改性碳纤维。采用该方法得到的改性碳纤维利用其上的聚硅氧烷与基体之间的物理化学作用构建有效的过渡层‑基体材料界面，从而构筑具有强粘合性能的有效界面。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113818250A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202110961619.9
申请日：2021-08-20
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了碳纤维用上浆剂及其制备方法和复合材料，其中，所述上浆剂包括超支化预聚体、乳化剂、分散剂和水，其中，制备所述超支化预聚体的方法包括：将双酚A型环氧树脂与多元醇和催化剂混合进行反应，得到所述超支化预聚体。该上浆剂中含有的超支化预聚体结构，该超支化结构含有羟基，同时具有树枝状超支化的物理结构，这样羟基既可以与经过表面处理的碳纤维表面的羧基反应，又能与树脂基体通过物理结构联系在一起，从而有效改善碳纤维与树脂之间的界面性能，制备得到性能优异的复合材料。
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公开(公告)号：CN111926410B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202010857871.0
申请日：2020-08-24
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F8/08 , D01F8/02 , C08F220/46 , C08F222/02 , D01D5/06 , D01D1/02
Abstract: 本发明公开了纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维及其制备方法，其中，所述方法包括：(1)将纤维素纳米晶与丙烯腈单体在有机溶剂中反应，得到纤维素纳米晶‑丙烯腈聚合物溶液；(2)将所述纤维素纳米晶‑丙烯腈聚合物溶液进行过滤和脱泡，以便得到聚合物纺丝原液；(3)将所述聚合物纺丝原液经喷丝板挤出后进入含有二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺至少之一的凝固浴中进行凝固成型，以便得到纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维。该方法通过将丙烯腈单体与纤维素纳米晶在有机溶剂中反应，在后续纺丝过程中纤维素纳米晶能够调控聚丙烯腈纤维的结晶结构，从而获得高结晶度的纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维。
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公开(公告)号：CN112080816B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202010859083.5
申请日：2020-08-24
Applicant: 北京化工大学
IPC: D01F9/22 , D01F9/16 , C08F251/02 , C08F220/44
Abstract: 本发明公开了以纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维为前驱体的碳纤维及其制备方法，其中所述方法包括：(1)将纤维素纳米晶与丙烯腈单体在有机溶剂中反应，得到纤维素纳米晶‑丙烯腈聚合物溶液；(2)将所述纤维素纳米晶‑丙烯腈聚合物溶液进行过滤、脱泡和纺丝，得到纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维；(3)将所述纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维进行预氧化和碳化处理，得到以纤维素纳米晶‑聚丙烯腈复合纤维为前驱体的碳纤维。与普通聚丙烯腈基碳纤维(未加入纤维素纳米晶)相比，本发明所得的纤维素纳米晶‑聚丙烯腈基复合碳纤维的单丝强度可提高至少8％，模量可提高至少10％。
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公开(公告)号：CN113337905A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110506528.6
申请日：2021-05-10
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了聚丙烯腈纺丝原液及其制备方法和应用，其中，所述制备聚丙烯腈纺丝原液的方法包括以下步骤：(1)将可溶解聚丙烯腈的液态溶剂冷却至其凝固点以下，得到固态溶剂粉末；(2)在低温条件下将聚丙烯腈粉末和所述固态溶剂粉末混合；(3)将步骤(2)得到的含有聚丙烯腈粉末和固态溶剂粉末的混合粉末升温至所用溶剂凝固点以上，并静置；(4)伴随着搅拌，将步骤(3)静置后的溶液继续升温至预定温度，得到聚丙烯腈纺丝原液。采用该方法制备的聚丙烯腈纺丝原液容易实现高浓度、混合均匀，溶解充分，适用于碳纤维用聚丙烯腈原丝的纺制，具有工艺简单、混合快速、容易工业化生产的特点。
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公开(公告)号：CN111304784B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010174102.0
申请日：2020-03-13
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(PAN)基高强中模、高强高模碳纤维的制备方法。本发明采用干湿法纺丝制备大直径原丝，原丝在高于空气中氧气体积浓度的预氧化气体氛围中进行预氧化处理，得到径向光密度值基本相同的“均质预氧纤维”，后经低温碳化、高温碳化制得大直径高强中模碳纤维，直径在8.5～10μm、强度5.40～6.30GPa，模量280～330GPa；再经较常规处理时间更长的高温石墨化处理制得大直径高强高模碳纤维,直径在7～10μm，强度3.90～5.70GPa，模量380～688GPa。本发明制得的大直径高强中模或高强高模碳纤维，增大了碳纤维直径，有效提高了纤维的准直性，改善了复合材料制备中纤维的树脂浸润性，最终提升复合材料的力学性能。
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