共聚聚丙烯腈樹脂如何制備

碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料，它不僅具有碳材料的固有特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。聚丙烯碳纖維是一種以聚丙烯腈(PAN)、瀝青、粘膠纖維等為原料，經(jīng)預氧化、碳化、石墨化工藝而制得的含碳量大于90％的特種纖維。
主要生產(chǎn)工藝 

生產(chǎn)中制取聚丙烯腈纖維的過程是：先由丙烯腈和其他少量第二、第三單體(丙烯酸甲醋、甲叉丁二脂等)共聚生成共聚聚丙烯腈樹脂(分子量高于 6～8萬)，然后樹脂經(jīng)溶劑(硫氰酸鈉、二甲基亞礬、硝酸和氯化鋅等)溶解，形成粘度適宜的紡絲液，經(jīng)濕法、干法或干-濕法進行紡絲，再經(jīng)水洗、牽伸、干燥和熱定型即制成聚丙烯腈纖維。若將聚丙烯腈纖維直接加熱易熔化，不能保持其原來的纖維狀態(tài)。因此，制備碳纖維時，首先要將聚丙烯腈纖維放在空氣中或其他氧化性氣氛中進行低溫熱處理，即預氧化處理。預氧化處理是纖維碳化的預備階段。一般將纖維在空氣下加熱至約270℃，保溫0.5h～3h，聚丙烯腈纖維的顏色由白色逐漸變成黃色、棕色，*后形成黑色的預氧化纖維。這是聚丙烯腈線性高分子受熱氧化后，發(fā)生氧化、熱解、交聯(lián)、環(huán)化等一系列化學反應形成耐熱梯型高分子的結果。再將預氧化纖維在氮氣中進行高溫處理(l 600℃)，即碳化處理，則纖維進一步產(chǎn)生交聯(lián)環(huán)化、芳構化及縮聚等反應，并脫除氫、氮、氧原子，*后形成二維碳環(huán)平面網(wǎng)狀結構和層片粗糙平行的亂層石墨結構的碳纖維。

　　由PAN原絲制備碳纖維的工藝流程如下：PAN原絲→預氧化→碳化→石墨化→表面處理→卷取→碳纖維。

如何制備PAN 原絲 ，采用何種方式


在線  粉液混合機 

目前市場上大多數(shù)的分散機廠家生產(chǎn)出來的分散機轉速只能達到3000rpm左右，當然我所說的都是指工業(yè)化的分散機。對于實驗室小型分散機，由于電機（220V），軸等因素轉速可達30000rpm左右，但是這種實驗室分散機無法對應放大到生產(chǎn)中，所以在這里不做重點講訴。
                                      

3000轉乳化機的結構大都都是直連電機，分散機的主軸和電機直連，電機就決定了主軸的轉速。而進口分散機采用分體式結構，通過皮帶進行變速，XX設備由于結構的設計缺失、機械密封技術的不足的原因，以及改進后成本大幅度的提高問題，一直無法實現(xiàn)高速分散機的自主研發(fā)和生產(chǎn)。

   主要有以下的幾個不同：

1 在線式分散乳化機的線速度更好，相比較而言，剪切力越高，分散乳化均質的效果越好。

2 在線式的乳化頭的形式更是多樣化，處理的范圍個更廣，（物料的顆粒大小）, 但是有一個缺點就是不能處理太大的物料，而批次有這個方面的優(yōu)點，因為他們可以作為一個打碎機的作用來使用。

對實驗室放大而言，如果在一噸以下而言的效果，批次分散乳化機不一定能夠保證有相同的線速度和相同的剪切力，這就可能造成在實驗室效果不錯，到了工業(yè)型就達不到效果。因為工業(yè)型批次的分散乳化機他們的速度和設計結構決定沒有那么高的剪切力。而相對而言，管線式就沒有那么多的問題，他們可以保持相同的線速度和剪切力。（如在三噸的罐內的批次分散乳化機，他們的軸大概有1-2米長，那么在3000轉的情況下，他們軸的運轉偏心可能更大，可以達到1-2MM。 如果達到這么大的偏心,而為了保證正常運轉,就要求轉子/丁子的間隙增大,那么他們的剪強力就變小,）

當用我們的設備好處是什么？效果好（研磨效果、均質效果、分散效果、乳化效果……），速度快，效率高。每一臺設備都具有多功能改裝，根據(jù)不同的要求更換不同的模塊。還有什么？？？那就是能耗低，據(jù)用過依肯的設備客戶反應，就電費就能省下不少。如何去選擇一臺合適的設備，一定會做一個明智的選擇！

在線式高速分散機優(yōu)點

1  ERS2000系列作為一個用于混合分散工藝的設備,其具有連續(xù)式性操作,因此也被稱作連續(xù)式超高速混合乳化機,能夠更好滿足大批量連續(xù)化生產(chǎn)作業(yè)要求.與傳統(tǒng)的批次乳化機相比具有以下優(yōu)勢

1分散效率高:批次乳化機在進行乳化前往往需要預攪拌,在其基礎上才能實現(xiàn)較好的分散乳化混合效果.因此所需要時間更多,產(chǎn)量更小.適用于不連續(xù)生產(chǎn)或者產(chǎn)量較小的生產(chǎn).而連續(xù)式乳化機可以直接進行投料,更短時間能夠實現(xiàn)混合分散的顆粒經(jīng)的要求.產(chǎn)量大效率高,適用于連續(xù)式生產(chǎn),產(chǎn)量更大的情況.

2分散效果好：批次分散乳化機安裝在罐體內，物料與乳化頭較松散，工作時依靠強大的吸力使物料進入分散頭中，但在分散乳化過程中，存在部分物料逃逸的情況，混合乳化顆粒經(jīng)分布較寬，此外批次乳化機的分散頭為單層結構。不能實現(xiàn)足夠小的顆粒經(jīng)要求。而連續(xù)式乳化機由于乳化腔體內部設計足夠小，乳化頭與物料緊密接觸，剪切充分，同時乳化腔體設計成多層轉定子咬合結構，優(yōu)化粗齒結構，可以滿足混合乳化的顆粒經(jīng)分布較窄，效率更高

3 技術功能指標更高：ERS2000系列管線式分散機和批次分散機比較在相同的馬達情況下，轉速有明顯優(yōu)勢，ERS2000轉速可以達到14000RPM，可以在更短的惡時間內處理更多符合要求的物料，能夠為大批量生產(chǎn)的企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的成本降低。
 

共聚聚丙烯腈樹脂制備