CN111621879B 有效 一种聚苯并唑基石墨纤维及其制备方法
1.一种聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维是以轴向弹性模量250GPa以上的聚苯并唑纤维为原丝,经高温炭化、石墨化处理后即获得的含碳量高于99%的无机高分子石墨纤维,该纤维于200~300K的温度下,采用稳态热流法测定其轴向导热系数≥1000W/m·K,其具体的工艺步骤和条件如下:
1)将聚苯并唑纤维原丝置于热处理炉内,于惰性气体氛围下,1200~1500℃炭化1-5min,得到预石墨化纤维;
2)将热处理炉内温度进一步升高至2200~3000℃,继续对预石墨化纤维进行高温石墨化处理1-10min即可,
其所用的聚苯并唑纤维原丝为短纤维,其长度为3~10mm。
2.根据权利要求1所述的聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维是以轴向弹性模量250~320GPa的聚苯并唑纤维为原丝,经高温炭化、石墨化处理后即获得含碳量为99.1~99.7%的无机高分子石墨纤维,该纤维于200K的温度下,采用稳态热流法测定其轴向导热系数为1000~1050W/m·K,于300K的温度下,采用稳态热流法测定其轴向导热系数为1035~1100W/m·K。
3.根据权利要求1或2所述的聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维制备所用的聚苯并唑纤维原丝为由聚苯并唑均聚物或聚苯并唑结构单元数量百分含量≥85%的无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物中的任一种经常规的液晶纺丝工艺制得。
4.根据权利要求3所述的聚苯并唑石墨纤维,其特征在于所述的聚苯并唑聚合物为能形成溶致液晶的结构单元聚合物,具体为以下a~d所示的结构单元聚合物:
a
b
C
d
5.根据权利要求1或2所述的聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维制备中所用的惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳气体中的任一种。
6.根据权利要求3所述的聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维制备中所用的惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳气体中的任一种。
7.根据权利要求4所述的聚苯并唑基石墨纤维,其特征在于该石墨纤维制备中所用的惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳气体中的任一种。
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