Способ получения углеродного волокна

 

Сущность изобретения: окислению подвергают волокно, содержащее 0,1-1,5 мас.% стабилизатора термоокислительной деструкции-4,4 -диоксидифенила или N.N -ди- /3-нафтил-п-фенилендиамина. Затем волокно карбонизуют,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 D 01 F 9/22

Г06УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1569466/05 (22) 15,08.73. (46) 23.05,93, Бюл. ¹ 19 (71) Научно-"производственное объединение

Химволокно (72) В.М.Бондаренко, Н.Ф.Коннова, М.Т.Азарова, Г.И.Савченко, Л,В.Филиппова, Т.И.Мариничева и А.А.Конкин (56) Патент Великобритании N 11 10791, кл, М1А, 1968.

Патент Великобритании N 1284142, кл. С1А, 1972.

Гордок Г.А, Стабилизация синтетических полимеров, M. Химия, 1963, I

Изобретение относится к способам получения высокопрочных, высокомодульных углеродных волокон (УВ), в частности íà основе волокон иэ гомо- и сополимеров акрилонитрила (ПАН-волокон).

Цель изобретения — значительное сокращение продолжительности окисления до

30 — 40 мин.

Достигается это тем, что используют исходные волокна с содержанием

0,1 — 1,5 мас. стабилизатора термоокисли- тельной деструкции, который в данном случае выполняет роль регулятрра скоростей протеканию реакций структурирования,.

Пример 1 (контрольный). Волокно, полученное на основе сополимера акрилонитрила с метилакрилатом (95:5), окисляют по стандартному режиму; подъем температуры 150-270 С эа 6 ч. После карбонизации при 1100 С полученное УВ имеет прочность

135 кг/мм .

Пример 2 (контрольный). ПАН-волок но окисляют в течение 40 мин при 260 С.

5U,„1816821 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО

ВОЛОКНА (57) Сущность изобретения: окислению подвергают волокно, содержащее 0,1-1,5 мас. стабилизатора те рмоо кисл ител ь ной деструкции-4,4 -диоксидифенила или N.N -диj3--нафтил-и-фенилендиамина. Затем волокно карбонизуют, Карбонизованное при 1100 С волокно имеет прочность 52 кг/мм .

Пример 3. Волокно, полученное на основе ПАН с содержанием 0,3 мас,% 4,4 диоксидифенила (ДОД), окисляют в течение

40 мин при температуре 260 С. Полученное после карбонизации при 1100 С УВ имеет прочность 130 кг/мм2.

Пример 4, Волокно, полученное на 00 основе сополимера акрилонитрила с мети- Я лакрилатом (95:5) с содержанием 0,2 мас

N.N -ди-Р -нафтил-п-фенипендиа мина 1Диафен HH), окисляют е течение 30 мин при подъеме температуры с 250 до 300 С. После карбониаации при 1100ЯC получают УВ с прочностью 125 кг/мм2.

Пример 5. Волокно, полученное на основе сополимера акрилонитрила с метилакрилатом (95:5) с содержанием 0,4%

Диафен НН, окисляют в течение 40 мин при

t = 260 С. После карбонизации при 1100 С имеет прочность 140 кг/мм2.

1816821

Составитель, И. Девнина .

Техред М.Моргентал: Корректор С, Шекмар

Редактор

Заказ 1710 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

Пример 6. Волокно, содержащее

0,5 мас,% диоксидифенилоксида, окисляют на воздухе при 260 С в течение 40 мин, затем его карбонизуют в инертной атмосфере при

1800 С в течение 3 мин. Получают углеродное волокно с прочностью 230-270 кгlмм и модулем Юнга 25-27(10 кгс/мм . При графитации окисленйого волокна (температура 2400 С, инертная атмосфера) получают графитовое волокно.с прочностью

220 — 250 кгс/мм и модулем Юнга 282

30. 10э

Формула изобретения

Способ получения углеродного волокна окислением и карбонизацией исходного волокна на основе гомополимеров и сополимеров акрилонитрила, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжи- ., тельности процесса окисления, используют исходное волокно, содержащее стабилизатор термоокислительной деструкции, вы10 бранный из группы 4,4 -диоксидифенил и

N,N -ди- Р -нафтил-п-фенилендиамин, в количестве 0,1-1,5 мас.%.