Способ получения углеродных волокон

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж 1 835437 А1 (я)ю 0 01 Е 9/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОП ИСАН И Е ИЗОБ PETE Н И Я " . . "1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

J (21) 1528273/05 (22) 04.01.71 (46) 23,08.93. Бюл, М 31 (71) Научно-производственное объединение

"Хим волокно" (72) М.Т. Азарова, И,Г, Шимко, А,А. Конкин и

B.Ì. Бондаренко (56) Патент Великобритании М 1167007, . кл, В 5 В, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ

ВОЛОКОН

Изобретение относится к получению углеродных волокон, а именно к получению углеродных волокон на основе сополимеров акрилонитрила.

Цель изобретения — повышение прочности углеродных волокон. Увеличить прочно Сть углеродного волокна, полученного из сополимеров акрилонитрила, стало возможным путем изменения структуры исходной нити за счет свободнопротекающих процессов релаксации в волокне в условиях усадки на 30-35% в течение 6 — 48.ч после его формования, пластификационной вытяжки и отмывки, Углеродные волокна, полученные после термической обработки таких волокон обладают большей прочностью, чем углеродные волокна, полученные на основе промышленных образцов. Дальнейшее пО вышение прочности углеродного волокна может быть достигнуто дополнительной термической вытяжкой исходного волокна .на 110 — 200% от исходной длины при 170300 С, полученного указанным методом.

Скорость вытягивания таких волокон может составить в нашем случае 1-10 м/мин. (57) Использование: изготовление технических материалов специального назначения из полученных углеродных волокон. Сущность изобретения: сформованные из полиакрилонитрила волокна подвергают пластификационной вытяжке и промывке, Затем выдерживают на воздухе в условиях усадки на 30 — 35 6 — 48 ч, Далее осуществляют дополнительное вытягивание на 110200% от исходной длины при 170 — 300 С и скорости 1 — 10 мlмин и. термическую обработку до 1100 G.

Пример 1. Промышленный образец волокна "нитрон" был подвергнут окислению при температуре 220 — 2700С и карбонизован при 1100 С. Прочность углеродного

2 волокна составляла 60 — 80 кг/мм .

Пример 2. Термической обработке по режиму, указанному в примере 1, был подвергнут образец волокна, полученный с повышенной пластификационной вытяжкой -(11 раз вместо 6 на промышленном образце). Прочность углеродного волокна составила 110 — 118 кг/мм .

Пример 3. Образец волокна, полученный так же, как и в примере 2, но после пластификационного вытягивания и промывки, волокно выдерживэлось на воздухе в течение 24 ч. Волокно претерпевало усадку на 30-35 . Прочность углеродного волокна составляет 140-150 кг/мм . г

Пример 4. Промышленный образец волокна, тот же, что и в примере 1, был подвергнут дополнительной вытяжке на

130 при температуре 250 С со скоростью

5 м/мин. Прочность углеродного волокна,. полученного после термообработки указан-

1835437

Составитель И. Девнина

Редактор Т, Мельникова Техред М,Моргентал Корректор, Н. Ревская

Заказ 2977 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ного исходного волокна. составила 100-120 кгlмм .

П р и м ф,р 5. Образец, описанный в примере 3, был дополнительно вытянут

<а 130$ при температуре 250 С со скоростью 5 м/мин, Прочность углеродного волокна в этом случае составила 230 кг/мм .

Пример 6. Исходное волокно, полученное, как и промышленный образец с пластификационной вытяжкой 6 раз, далее обрабатывалось по предложенному способу (пример 3), Прочность промышленного образца 30 ркм. Прочность образца после 24 газового выдерживания в свободном состоянии 30 ркм, усадка при этом 247. Прочность УБ, полученного из исходного волокна, обработанного по указанному способу, составила 120 кгlмм .

Формула изобретения

1,Способ получения углеродных волокон путем пластификационной вытяжки сформованных иэ полиакрилонитрила волокон, промывки, дополнительного вытягивания при высокой температуре и термической обработки, отл ич а ющи йся тем, что,с

10 целью повышения прочности волокна, перед дополнительным термовытягиванием волокно выдерживают на воздухе в условиях усадки на 30-35$ в течение 6-48 ч.

2.Способ п6 п.1, отличающийся

"5 тем, что дополнительное вытягивание на

110 — 200 от исходной длины проводят при

170 — 300 С и скорости 1 — 10 м/мин.