聚丙烯腈碳纖維的凍膠紡絲工藝

　　由于聚丙烯腈的熔點(diǎn)高于其分解溫度，所以聚丙烯腈難于采用熔體紡絲成形，因此，這種纖維自問世以來，一直采用溶液紡絲法。為了簡(jiǎn)化溶液紡絲法的工藝流程，降低纖維生產(chǎn)成本，減小環(huán)境污染，人們提出了聚丙烯腈的凍膠紡絲或稱增塑熔融紡絲法，但直到目前，尚未見工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道，今天無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司的小編就給大家介紹一下聚丙烯腈碳纖維的凍膠紡絲工藝。
 

（圖示：3K斜紋桔色碳纖維管）
 

　　聚丙烯腈增塑熔融紡絲，首先必須解決的問題是降低增塑后聚合物的熔點(diǎn)，使其低于分解溫度。此法的要點(diǎn)是降低聚合物的分子量，改變共聚物的組分和組成，或加入增塑劑。

 

　　聚丙烯腈增塑熔融紡絲的原料特點(diǎn)

 

　　1、聚丙烯腈的分子量:濕法成形的聚丙烯腈相對(duì)分子質(zhì)量為5-8萬，它的熔點(diǎn)高于分解溫度，無法進(jìn)行熔融紡絲，用于增塑熔融紡的聚丙烯腈相對(duì)分子質(zhì)量一般為3-6萬，分子量低，可使熔體粘度下降。

 

　　2、共聚物的組分和組成:增塑熔融紡絲的聚丙熔融應(yīng)為在PAN大分子主鏈上引入其它單體的共聚物。這種內(nèi)增塑方法能有效地降低PAN的熔點(diǎn)，如引入異戊二烯，當(dāng)其含量達(dá)25%-33%時(shí)，共聚物的熔點(diǎn)可降低至170-190℃。但共聚物中PAN含量應(yīng)不低于70%，否則纖維將失去原有的一些特性。

 

　　用于增塑熔融法紡絲的共聚物單體通常有丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、偏氯乙烯等，其含量為5%-15%，它們除能降低熔點(diǎn)外，還能改善可紡性、可拉伸性和成品纖維的性能。第三共聚組分一般為親水性單體，主要為甲基丙烯磺酸鈉等磺酸類單體和丙烯酸羥甲酯等酯類化合物。第三共聚組分能增強(qiáng)水的增塑作用，并降低熔體枯度，改善纖維的品質(zhì)。延伸閱讀：聚丙烯腈基碳纖維的制造方法