低石墨化程度的高强高模碳纤维及其制备方法

摘要

本发明公开了低石墨化程度的高强高模碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合，得到聚合物纺丝溶液；(2)将所述聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、过热蒸汽牵伸和热定型，得到聚丙烯腈原丝；(3)将所述聚丙烯腈原丝进行预氧化、碳化和石墨化处理，以便得到碳纤维，其中，在步骤(3)中，所述石墨化处理的温度为2000～2200摄氏度，时间为3～5分钟，牵伸6.0％～10.0％。采用该方法可以在相对较低的石墨化温度下获得较规整的石墨化重排结构，从而获得高强高模碳纤维，降低了高强高模碳纤维生产成本。具体的，所得到的碳纤维的线密度225～235g/km(6K)、435～447g/km(12K)，体密度为1.77～1.79g/cm3，拉伸强度为4.4～5.0GPa，拉伸模量为350～400GPa。