通用級(jí)聚丙烯腈基碳纖維用原絲性能升級(jí)的考察.pdf

1、為提升國(guó)產(chǎn)通用碳纖維用PAN原絲的力學(xué)性能，原絲需要經(jīng)過(guò)再次沸水牽伸、再次水洗及干燥致密化、再次高溫高壓蒸汽牽伸等工藝處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 １、在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件下，沸水牽伸、干燥致密化和高溫高壓蒸汽牽伸工藝分別最高能把原絲強(qiáng)度提高31.25％、35.6％和39％。這說(shuō)明國(guó)產(chǎn)通用碳纖維用原絲的質(zhì)量有提升的空間，可以通過(guò)再次原絲工藝流程，提高其質(zhì)量。
　　 2、沸水牽伸實(shí)驗(yàn)中，隨拉伸比的增大，纖維斷裂伸長(zhǎng)率及直徑有下降

2、的趨勢(shì)，纖維的強(qiáng)度及結(jié)晶度先升高后降低，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)在12％-14％之間，之后會(huì)過(guò)牽。停留時(shí)間設(shè)定在80s比較合適，拉伸比11.59％時(shí)，纖維強(qiáng)度提高了31.25％，結(jié)晶度為70.08％，此時(shí)纖維直徑為10.982μm,斷裂伸長(zhǎng)率為9.4％。
　　 3、水洗因使絲束增韌，與致密化起到相反的作用，不利于原絲力學(xué)性能的升級(jí);不同溫度下，隨致密化時(shí)間的增加，絲束強(qiáng)度先增大后減小，55s時(shí)絲束強(qiáng)度提高最大;確定致密化時(shí)間55s時(shí)，在140-

3、150℃溫梯下絲束強(qiáng)度最大，約提升初始原絲的35.6％。增大溫度區(qū)間，纖維的結(jié)晶度及強(qiáng)度都較高，并且結(jié)晶尺寸增加不多，有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)原絲。
　　 4、蒸汽介質(zhì)下纖維承受的拉伸比要比干熱牽伸時(shí)大，這是因?yàn)橐蛩肿拥脑鏊茏饔谩Ｒ蛩肿拥脑鏊茏饔茫?35℃和150℃時(shí)蒸汽牽伸的纖維強(qiáng)度大于干熱牽伸時(shí)的強(qiáng)度。蒸汽介質(zhì)中，135℃，15％拉伸比時(shí)，得到的原絲綜合性能最好，強(qiáng)度為1.023GPa，是初始原絲強(qiáng)度的1.39倍，直徑為10.81