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聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲及其制備方法與流程

文檔序號:12110660閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:具有取向結構的納米層疊薄膜分割形成多條納米層疊薄膜條帶,將每條納米層疊的條帶通過牽伸、冷卻定型,進行收卷獲得最終碳纖維原絲。

2.根據權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:納米層疊膜材料中混合少量石墨烯或氧化石墨烯作為后續熱處理結晶石墨化的模版。

3.根據權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:所述的納米層疊薄膜采用的原料為熱塑性聚合物材料,或幾種該類聚合物的混合物,也可以是多組分非熱塑性聚合物的溶液共擠出材料。

4.根據權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:納米層疊薄膜采用的原料是瀝青。

5.根據權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:納米層疊薄膜厚度為0.001~0.2mm,納米層疊薄膜的層數為300~30000層或者保證單層厚度小于500nm。

6.根據權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲,其特征在于:條帶是寬度為0.01~10mm的薄膜長條。

7.權利要求1所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲的制備方法,其特征在于:制備步驟如下:

第一步,配置聚合物溶液或熔體,通過多個層疊器組件擠出,并通過厚度為0.2~2mm的片材擠出口模;

第二步,片材擠出口模出來的寬幅納米層疊流體先通過流延獲得預牽伸的納米層疊薄膜,然后經過雙向拉伸組件進行再次牽伸,牽伸比為2~4倍,使得薄膜厚度達到0.001~0.2mm;

第三步,經過雙向拉伸的納米疊層薄膜通過切割獲得多條寬度為0.01~10mm的薄膜長條;

第四步,單條或多條薄膜長條在一定溫度下進行集束、加捻并收卷,獲得碳纖維原絲。

8.根據權利要求7所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲的制備方法,其特征在于:層疊器是通過扭轉流道或立交流道設計獲得的。

9.根據權利要求7所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲的制備方法,其特征在于:所述流延是溫度可控的熱空氣環境,也可以是溫度可控的液體環境中進行。

10.根據權利要求7所述的聚合物微積分納米層疊膜法碳纖維原絲的制備方法,其特征在于:所述流延方法可以替換為吹膜法進行預牽伸;所述的切割方法是激光切割。

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