Способ получения угольных волокон

 

Сущность изобретения: для получения угольных волокон волокно из сополимеров акрилонитрила с карбоксилсодержащими винильными мономерами обрабатывают растворами солей или гидроокисей металлов Са, Ва, Ni, Zn, Co, Ti, Zr и подвергают карбонизации . 3 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 0 01 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 1506743/05 (22) 02,06.69 (46) 23.05.93. Бюл. hL 19

{71) Научно-производственное объединение

"Химволокно" (72) Г,А.Габриелян, А.К.Иевлева, М,Т.Азарова, И.С.Дорохина и А.А.Конкин (56) Патент США

N 3027222, кл. 23 — 209.1, 1960.

Изобретение относится к производству угольных волокон из сополимеров акрилонитрила.

Цель изобретения — получение высокопрочных угольных волокон.

Цель достигается тем, что исходное волокно из сополимеров акрилонитрила с карбоксилсодержащими винильными соединениями предварительно обрабатывают водными растворами солей и гидроокисей металлов, после чего волокно карбонизуют, прогревая его вначале в течение 6 ч при температуре от 150 до 270 С (скорость нагрева 0,3 /мин) в присутствии кислорода воздуха. Затем волокно нагревают в инертном газе в течение 10 мин до

1000 С. Образцы волокон находятся при этом или в свободном состоянии, или под натяжением, не позволяющем ему усаживаться.

Пример 1, Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас. акриловой кислоты, в виде непрерывной нити К. ЭО, наматывают на жесткую паковку и нагревают в воздушной среде от 150 до

270 С в течение 6 ч. Прочность при этом (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ВОЛОКОН

{57) Сущность изобретения: для получения угольных волокон волокно иэ сополимеров акрилонитрила с карбоксилсодержащими винильными мономерами обрабатывают растворами солей или гидроокисей металлов

Са, Ва, Ni, Zn, Со, Ti, Zr и подвергают карбонизации. 3 з.п. ф-лы. снижается на 20-40%. Полученное таким образом черное волокно карбонизуют в свободном состоянии в токе аргона до 1000 в течение 10 мин. Получают угольное волокно. обладающее прочностью 73,0 кгlмм2 и модулем эластичности 4105,5 кг/мм2.

Пример 2. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас.% итаконовой кислоты, карбонизуют по мето- © дике примера 1. Полученное волокно имеет прочность 46 кг/мм и модуль эластичности около 3900 кг/мм2. ОО

Пример 3. Волокно из сополимера ъ акрилонитрила, содержащего до 10 мас.% акриловой кислоты и 2 мас.% Са, карбониэуют, как описана в примере 1. Получают угольное волокно прочностью 104 кг/мм и модулем эластичности 5225 кг/мм2.

Пример 4. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас,% акриловой кислоты и 2 — 8% Ва, подвергают карбонизации, как в примере 1. Получают угольное волокно с прочностью 87,6 кг/мм и модулем эластичности 5257 кг/мм .

Пример 5. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас,%

1816817 учаютуглеродное волокно с прочностью 42 кгlмм и модулем эластичности 12000 кгlмм, Пример 11. Волокно иэ полиакрилонитрила, обработанное раствором Zn (СНзСОО)2, карбонизуют как в примере 1.

Получаютрглеродное волокно с прочностью

47 кг/мм и модулем эластичности 13000 кг/мм .

Составитель И,Девнина

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор С,Лисина

Редактор

Заказ 1709 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 акриловой кислоты и 2-4 мас.$ Zn, карбонизуют как в примере 1. Получаютугольное волокно с прочностью 87,5 кг/мм и модулем эластичности 5720 кг/мм2.

Пример 6. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас, g> итаконовой кислоты и 37, вес. Ti подвергают карбонизации, как,описано в примере 1.

Получают угольное волокно прочностью

81,3 кг/мм имеющее модуль эластичности "0

6200 кг/мм .

Пример 7, Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас.7 итаконовой кислоты и 2ф, вес. Zr карбонизуют как описано в примере 1. Получают угольное волокно, имеющее прочность 63 0 кг/мм2 и модуль эластичности 6300 кг/мм .

Пример 8. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10 мас. акриловой кислоты и 27, вес. Са карбониэу- 20 ют, как описано в примере 1 заявки Rb

1506743, Получают углеродное волокно с прочностью 147,8 кг!мм и модулем эластичности

14780 кг/мм2. 25

Пример 9. Волокно из сополимера акрилонитрила, содержащего до 10; акриловой кислоты и 2 — 4 мас. Д Zn, карбониэуют как в примере 1. Получают углеродное волокно с прочностью 149 кг/мм2 и модулем 30 эластичности 15000 кг/мм .

Пример 10. Волокно иэ полиакрилонитрила карбониэуют, как в примере 1. Пол35

Формула изобретения

1. Способ получения угольных волокон" путем карбонизации волокон из сополимеров акрилонитрила с винильными соединениями,отл ич а ю щи йся тем,что, с целью получения высокопрочных угольных волокон, карбанизации подвергают волокна из сополимеров акрилонитрила с карбоксилсо-. держащими винильными мономерами, предварительно обработанные растворами солей или гидроокисей металлов.

2, Способ по и. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что использугот волокно из сополимера акрилонитрила с акриловой или итаконовой кислотой, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что используют растворы солей или гидроокисей двухвалентных металлов;

Са, Ва, Ni, Zn, Со.

4, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч à ю щ ий с я тем, что используют растворы солей тугоплавких многовалентных металлов Ti, Ег,