Патент ссср 423284

 

11 42

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ПАТЕ НТУ

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. К . С 011 31/07 (22) Заявлено 12.03.71 (21) 1629621/23-5 (32) Приоритет 14.03.70 (31) P 20 12 286.5 (33) ФРГ

Опубликовано 05.04.74. Бюллетень ¹ 13

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 677.494(088.8) Дата опубликования описания 09.09.74 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Роланд Вайсбек, Карлханс Зюлииг, Готтфрид Пампус и Лотар Прайс (ФРГ) Иностранная фир ма

«Байер АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

16.10-4

13 10 "

Изобретение относится к области получения углеродных волокон.

Известен способ получения углеродного волокна из полиакрилонитрильного волокна путем окисления воздухом при 150 †4 С, последующей обработки жидкостью и карбонизации при нагреве до температуры 1200 С.

Однако при этом не исключена возможность введения волокном кислорода воздуха в печь карбопизации, а карбонизованное волокно не 10 обладает достаточно высокими физико-механическими свойствами.

Цель изобретения — устранение введения волокном кислорода воздуха в печь карбонизации и улучшение физико-механических 15 свойств волокна.

Предлагаемый способ отличается тем, что используют инертную по отношению к волокну органическую жидкость, причем в качестве инертной органической жидкости могут при- 20 менять бензол, тяжелый бензин с температурой кипения 123 С или эвтектическую смесь дифенила и дифенилового эфира. Обработку проводят при температуре от 0 до 50 С.

Согласно изобретению углеродный волокни- 25 стый материал получают непрерывным способом. Для этого волокнистый материал, например ленту, состоящую из 3000 — 6000 отдельных полиакрилонитрильных волокон тониной

1,8 — 2,4 делье/текс, окисляют воздухом при 30

150 †4 С, обрабатывают инертной по отношению и волокну органической жидкостью, после чего подвергают карбонизации при нагреве до 1000 †16 С в среде водорода. При этом жидкость, поступающая совместно с волокном в печь карбонизации, испаряется и частично разлагается с образованием новых соединений и углерода, который осаждается на волокнах или в открытых порах волокон и тем самым повышает физико-механические свойства полученного материала.

Способ иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Ленту, состоящую из 6000 отдельных полпакрнлонитрильных волокон тониной 1,8 — 1,9 делье/текс, окисляют воздухом при 230 С, затем обрабатывают при комнатной температуре бензолом и карбонизуют в среде водорода до 1050 С.

Полученный материал имеет следующие свойства:

Содержание хтлерода,,/о 98

Удельное электросопротивление, ом. см

Средняя площадь сечения волокна, см - 60 10 8

Предел прочности на разрыв, кгс/см"Мочуль х пру гости кгс/см"- 2,3 10

423284

19 10 4

14.10

Составитель Л. Добашина

Редактор Л. Жаворонкова Техред Е. Борисова Корректор А. Степанова

Заказ 2138/16 Изд. № 707 Тираж 537 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 2. Поступают согласно примеру 1, но вместо бензола применяют тяжелый бензин с температурой кипения 123 С.

Полученный материал имеет следующие свойства:

Содержание углерода, /з 97

Удельное электросопротивление, ом см 18 10-4

Средняя площадь сечения волокна, см 60 10

Предел прочности на разрыв, кгс/см 1,2. 10

Модуль упругости, кгс/см 1,9 10

Пример 3. Поступают согласно примеру 1, но в качестве исходного материала используют полиакрилонитрильную ленту, состоящую из 3000 отдельных полиакрилонитрильных волокон тониной 2,4 делье/текс, и вместо бензола применяют эвтектическую смесь дифенила и дифенилового эфира.

Полученный материал имеет следующие свойства:

Содержание углерода, % 98

Удельное электросопротивление, ом см

Средняя площадь сечения волокна, см 80.10 з

Предел прочности на разрыв, кгс/см 1,7 104

Модуль упругости, кгс/см 2,6 10

Для сравнения приведены свойства материала, полученного согласно примеру 1, но без обработки жидкостью:

Содержание углерода, 96

Удельное электросопротивление, ом см

Средняя площадь сечения волокна, см 80 10

Предел прочности на разрыв, кгс/см 1,2 104

Модуль упругости, кгс/см 1,9. 10

Предмет изобретения

1. Способ получения углеродного волокна из полиакрилонитрильного волокна путем окисления воздухом, обработки жидкостью и карбонизации, отличающийся тем, что, с целью устранения введения волокном кислорода воздуха в печь карбонизации и улучшения физико-механических свойств волокна, используют инертную по отношению к волокну органическую жидкость.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертной органической жидкости применяют бензол, тяжелый бензин с температурой кипения 123 С или эвтектическую смесь дифенила и дифенилового эфира.

3. Способ по пп. 1 и 2, отлич ающий ся тем, что обработку инертной органической жидкостью проводят при температуре от 0 до 50 С.