本发明公开了具有规整表截面结构的高强高模碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合，得到聚合物纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、过热蒸汽牵伸和热定型，得到聚丙烯腈原丝；(3)将聚丙烯腈原丝进行预氧化、碳化和石墨化处理，得到碳纤维，其中，在步骤(2)中，凝固过程采用三级梯度凝固：第一凝固浴浓度为65～80wt％，温度为30～65摄氏度，凝固牵伸倍数为0.5～1.0倍，第二凝固浴浓度为35～50wt％，第三凝固浴浓度为5～10wt％。
采用该方法可以得到具有圆形截面和定向排列的表面沟槽结构的高强高模碳纤维，该碳纤维的线密度225～235g/km(6K)、435～447g/km(12K)，拉伸强度为4.4～5.0GPa，拉伸模量为350～400GPa，体密度1.77‑1.79g/cm

曹维宇 徐樑华 童元建 李常清 赵振文 王宇 高爱君

北京化工大学

100029 北京市朝阳区北三环东路15号

本发明公开了具有规整表截面结构的高强高模碳纤维及其制备方法，方法包括：(1)将丙烯腈和衣康酸或丙烯腈和衣康酸与丙烯酸甲酯进行聚合，得到聚合物纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液依次进行凝固、蒸汽牵伸、水洗、上油、干燥、过热蒸汽牵伸和热定型，得到聚丙烯腈原丝；(3)将聚丙烯腈原丝进行预氧化、碳化和石墨化处理，得到碳纤维，其中，在步骤(2)中，凝固过程采用三级梯度凝固：第一凝固浴浓度为65～80wt％，温度为30～65摄氏度，凝固牵伸倍数为0.5～1.0倍，第二凝固浴浓度为35～50wt％，第三凝固浴浓度为5～10wt％。
采用该方法可以得到具有圆形截面和定向排列的表面沟槽结构的高强高模碳纤维，该碳纤维的线密度225～235g/km(6K)、435～447g/km(12K)，拉伸强度为4.4～5.0GPa，拉伸模量为350～400GPa，体密度1.77‑1.79g/cm