DE2108126A1

DE2108126A1 - Verfahren zur Herstellung von Formkor pern aus Kohlenstoff

Info

Publication number: DE2108126A1
Application number: DE19712108126
Authority: DE
Inventors: Yasuo Takeuchi Shoichi Okayama Matsumura (Japan)
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1970-02-21
Filing date: 1971-02-19
Publication date: 1971-09-02
Also published as: DE2108126C3; DE2108126B2; GB1318333A; CA951068A; JPS4842354B1

Description

DR. M0LLER-BOR£ D! PL-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL-CHEAA. DR. D DlPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

£3,08126

Sl FK. iS/f

Dek/Sv - J 1062

Japan Exlan Company Limited 1-25, Dojima Hamadori 1-chome, Kita-ku, Osaka, Japan

Verfahren zur Herstellung von IFormkörpern aus

Kohlenstoff

Priorität: Japan vom 21. Februar 1970, Hr. 14-928/70

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von IFormkörpern aus Kohlenstoff und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Formkö'rpern aus Kohlenstoff, welche eine merklich verbesserte 3?euerbeständigkeit, einen bemerkenswert verbesserten Anfangselastizitätsmodul und eine bemerkenswert verbesserte Zugfestigkeit besitzen, aus einem Acrylcopolymerisat, welches Lactoneinheiten besitzt.

Es ist wohlbekannt, daß Kohlenstoffasern (welche manchmal auch als Kohlefaden oder Graphitfasern bezeichnet werden) hinsichtlich der Hitzebeständigkeit, der Ghemikalienbeständigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit ausgezeichnete Eigenschaften besitzen und allgemein auf weiten Gebieten, z.B.

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BAD ORIGINAL Dr. MOIter-lor« Or. Manilz - Dr, D*ufcl · Dipl.lnj. Finriwrwald Dipl.-la«. Gra*kow IrauiMdiwwg, Am BOrgarpark t 9 München 22, RobortKoth-Strofi· 1 7 Stuttgart - »cd Ccmitito* T.W«, (08311 7318? ^₁, _[um) 5,3^ ^ ^^ ^ itoriWraS. i. W*. «Π11 Bank: Z.nlralkai.* Boy«-. Yoikibank«n, MOnchtn, Kto,.Hr. v*332 fofhchadc Μβη^κα H*

als Bauteile in elektrischen Einrichtungen wie Elektroden und elektrischen Widerständen und als Materialien zur Herstellung von Euinpfwerken von Luftfahrzeugen verwendet werden, bei welchen es erforderlich ist, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber exothermen, durch den Luftwiderstand verursachten Erscheinungen zu besitzen.

Es wurden verschiedene Arbeitsweisen vorgeschlagen, um Eohlefäden oder Graphitfasern in einem industriellen Haßstab herzustellen. So ist es z.B. bekannt, solche Kohlenstoffasern durch Erhitzen von Polyacrylnitrilfäden (z.B. bekanntgemachte japanische Patentanmeldung ITr. 8995/68 und ITr. 4405/62) oder celluloseartige Fäden'(US-Patentschrift 3 011 981), um diese zu karbonisieren bzw. zu verkoken oder zu graphitieren, herzustellen.

Zur Graphit!erung oder Karbonisierung bzw. Verkokung von PoIyacrylnitrilfäden wurden verschiedene Arbeitsweisen vorgeschlagen. So wurde eine Methode empfohlen, bei welcher die Geschwindigkeit des Temperaturanstieges sehr niedrig gehalten wird, z.3, etwa 50°C/h, um die rasche, exotherme Zersetzung in der Vorerhitzungsstufe vor der nachfolgenden Karbonisierung zu verhindern. Weiter wurde eine Methode vorgeschlagen, bei welcher ein Copolymerisat mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird (bekanntgemachte japanische Patentanmeldung Hr. 4405/62). Ebenfalls ist es wohlbekannt, die Graphit!erung durch Erhitzen der Acrylfäden in einem Vakuum oder in einer Atmosphäre eines Inertgases wie Stickstoff durchzuführen.

Jedoch befriedigen diese Arbeitsweisen solche praktischen Erfordernisse der lädeneigenschaften wie die Verhinderung der Schrumpfung oder des Versprödens bei der exothermen Umwandlung des Fadenmaterials, und solche praktischen Erfordernisse wie die Steigerung der Produktivität und die Verminderung der Kosten der Ausrüstung nicht vollständig. Es sind immer noch viele ungelöste Probleme zum Erreichen eines feststehenden

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Wertes der Festigkeit und des Anfangselastizitätsmoduls in der Brenn- oder Erhitzungsstufe, wobei eine hohe Produktivität beibehalten wird, vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes und industriell anwendbares Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kohlenstoff aus einem Acrylcopolymerisat zu liefern.

Weiterhin ist es iufgabe der Erfindung, ein verbessertes "Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Kohlenstoff ausgehend aus einem Acrylcopolymerisat zu liefern, bei welchem die exothermen Erscheinungen in der Anfangserhitzungsstufe, welche die Vorbehandlung für die nachfolgende Karbonisierung bzw. Verkokung darstellt, leicht gesteuert werden teeasa und die Versprödung des Materials auf einem Minimum gehalten wird.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Kohlenstoff aus einem Acrylcopolymerisat zu lieTern,^ aufgrund dessen ^deii^Koh±enstoffccsern-oder Graphitfäden eine verbesserte Zugfestigkeit und ein verbesserter Elastizitätsmodul erteilt werden kann.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Kohlenstoff gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß ein Acrylcopolymerisat, welches in der Polymerisatkette eine durch die folgende Formel wiedergegebene Lactoneinheit enthält:

ο α or

-σ - au -

ο

CII -

G = C

(I)

Ii

- σ - σι GH₀- O

, - CII -

— G=O

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IAD ORIGINAL

fr

worin E Wasserstoff oder den llethylrest bedeutet, zu einem Formkörper, z.B. einem Faden oder einem Film verfornt, und dieser dann zur Vorkarbonisierung bzw. Vorverkokung gebrannt oder erhitzt wird.

Es ist bekannt, daß eine Oxycarbonsäure im allgemeinen einen Lactonring unter sauren Bedingungen bildet. Z.B. ist in EGBUNSHI EAGAEtJ, Vol. 7 (1950), S. 142, beschrieben, daß ein Lactonring durch Verseifung eines Copolyraerisates von Vinylacetat und Hethaiacrylat nit Alkali und dann dessen Behandlung mit einer Säurelösung gebildet wird.

Ferner wurde bereits (bekanntgemachte japanische Patentanmeldung ITr. 21413/66) eine Methode zur selektiven Herstellung eines lactonringes der Formel (I) oder (II) in einem Acrylcopolymerisat durch Behandlung eines AerjLccpolynerisatoe, welches aus Acrylnitril und einem einen Hydroxylrest aufweisenden oder zur Bildung eines Hydro^rylrestes fähigen Monomeren besteht, in einen Hedium nit einem pH-Wert von nicht höher als 2, vrelches eine Säure in einer Konzentration von nicht höher als 40 % enthält, gefunden.

Aufgrund umfangreicher Untersuchungen wurde nun gefunden, daC ein Acrylpolymerisat, welches eine durch die Strukturformel (I) oder (II) wiedergegebenc Lactoneinheit enthält, bemerkenswert wirksam bei der Verhinderung von exothermen Erscheinungen in der Erhitzungsstufe vor der nachfolgenden Karbonisierung oder Graphit!erung ist, und daß die entstandenen Formkörper aus Kohlenstoff eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul besitzen.

Anders ausgedrückt wurde gefunden, daß es, um die unerwünschten, exothermen Erscheinungen auf einem llinimum zu halten und ^ die Versprcdung des Körpers in der Brenn- oder Erhitzungsstufe / eines Acrylfomkörpers als Vorbehandlung für die nachfolgende |

_4- j-

109836/1382 BAD ORfGfNAL :

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Graphitierung oder Karboni sie rung zu verhindern, sehr wirksam ist, die Sequenzlänge des Aerylnitrils in den Acrylpolymerisat zu verkürzen. Weiter wurde gefunden, daß ein Acrylnitrilcopoly-Bierisat, welches eine Lactoneinheit der !Formel (I) oder (II) in der Polyneriaatkatte enthält, für den oben angegebenen Zweck sehr "brauchbar Irsb.

Ebenfalls wurde gefunden, daß die Zugfestigkeit und die elastische Eigenschaft der entstandenen Kohlenstoffkörper verbessert werden, wenn die Acrylformkorper unter einer geeigneten Spannung erhitzt werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es ' A vorgezogen, daß 2 bis 40 G-ew.% der obengenannten Lactoneinheit in dem Polymerisat des Formkörpers, der der Erhitzung unterworfen werden soll, enthalten ist, um die Zugfestigkeit und den Elastizitätsiiiodul der erhaltenen Kohlenstoffkörper zu verbessern. Weiterhin ist es bei der Erhitsungs- oder Brennstufe erforderlich, eine Spannung in einem Bereich vom 1,0-bis 1,3-fachen der ursprünglichen Länge des ungebrannten Körpers aufrechtzuerhalten.

Wie oben erläutert, besteht die Erfindung darin, ein Acrylpolymerisat zu verwenden, in welchem die Sequenzlänge des Aerylnitrils verkürzt ist, um die ITersprödung des Körpers in der Erhitzungsstufe zu verhindern und ebenfalls um die Festigkeit { und den Elastizitätsmodul des Produktes zu verbessern. Zu diesem Zwecke' ist es wesentlich, die obengenannten Lactoneinheit in das Acrylcopolymerisat einzuführen. Ein solches Acrylcopolymerisat, das eine Lactoneinheit mit einem -^actonring enthält, kann erhalten werden, indem Acrylnitril mit einem Monomeren, das einen Hydroxylrest aufweist oder zur Herstellung eines Hydroxylrestes in der Lage ist, und gegebenenfalls weiter mit einem beliebigen anderen Viny!monomeren copolymer!siert

BAD ORIGINAL

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und das entstandene Acrylnitrilcopolymerisat einer geeigneten Behandlung, z.B. mit einer Säure zur Bewirkung der Lactonisierung, unterzogen wird. Wenn die Lactoneinheit in die Hauptkette des Polymerisates eingeführt wird, wird die Beweglichkeit oder ITreiheit der. Molekiilkette eingeschränkt (d.h. die Holekülkette "fird versteift), und daher liegt, selbst wenn eine große Kr.nge an Lactoneinheiten eingeführt oder anders ausgedrückt eine großt Henge des eine Hydroxylgruppe aufweisenden oder zur Bildung einer Hydro^qylgruppe fähigen Konomeren copolymer!siert x-/ird, kein abträglicher Effekt vor. Darüberhinaus wird in einen Acrylpolynerisat, in welchem eine große Henge an Lactoneinheit eingeführt wurde, die Sequenzlänge des Acrylnitrils entsprechend kurz und die exothermen Erscheinungen in der Erhitz'ir-.gs- oder Brennstufe werden leicht steuerbar. Falls daher eine hinsichtlich der Produktivität niedrige Arbeitsweise wie die Bestrahlung mit Elsktronenstrahlen oder das Brennen in einer Inertgasatmosphäre nicht angewandt wird, wird es möglich, dem entstandenen Produkt eine hohe Yersprödungsfestigkeit zu erteilen. Darüberhinaus wird die Anwendung einer Spannung oder eines leichten Streckens an den Formkörper während der Erhitzungεstufe einfach, so daß die physikalischen/mechanischen Eigenschaften άβε Produktes selbst unter praktischen Durchführungsbedingungen auf viel höhere Werte als diejenigen konventioneller Kohlenstoffkörper verbessert werden können.

Die untere Grenze an Lactoneinheit, welche in dem Polymerisatmaterial enthalten sein soll, sollte auf mindestens 2 Gew.% eingestellt wenrfen. Falls der Lactoneinheiten-Gehalt weniger als 2 Gew.% beträgt, wird die Einschränkung der Bewegbarkeit der Molekülkette und die Verhinderung der exothermen Erscheinungen in der Brennbehandlung unzureichend, so daß der gewünschte Effekt der Erfindung nicht erreicht werden kann.

Ein Acrylnitrilcopolymerisat, welches Lactoneinheiten enthält, kann in ei2&er beliebigen, geeigneten Veise hergestellt werden.

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Jedoch wird zuerst im allgemeinen ein- Acrylnitrilcopolynerisat durch Copolymerisation von .Acrylnitril (Hauptbestandteil), eines einen Hydroizylrest aufweisenden oder zur Erzeugung eines Hydroxylrestes fähigen Honorieren und gegebenenfalls weiter eines dritten, Hit Acrylnitriljsopolymerisierbaren Monomeren hergestellt. Der dritte Stoff sollte so sein, daß er die nachfolgende Lactonisierung&reaktion nicht abträglich beeinflußt, z.B. Allylsulfoiisäure odea? Methallylsulfonsäure oder der_en Salze, Styrol, Halogen enthaltende Monomere wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Vinylbromid. Die Copolymerisation kann in an sich bekannter Weise unter Verxiendung eines bekannten Polyuerisationsinitiators oder -katalysators durchgeführt werden. Weiterhin kann die Menge des einen Hydroxylrest aufweisenden oder zur Erzeugung eines Hydro:xylrestes fähigen Monomeren, welches mit Acrylnitril copolymer!siert werden soll, durch den gewünschten, in c.as Polymerisat einzuführenden Gehalt an Lactoneinheit beat.:'.] j-.t worden. Dann wird das entstandene Copolymerisat der Lactonisierungsreaktion unterworfen. Die Lactonisierung kann in geeigneter Weise durchgeführt werden. So kann sie beispielsweise in einem sauren Medium, welches auf einen pH-Wert von nicht höher als 2 eingestellt ist (wenn der pH-Wert höher als 2 liegt, wird der Ablauf der Lactonisierungsreaktion zu sehr verlangsamt) nit einer anorganischen Säure wie Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure, oder einer organischen Säure \ri_e Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure oder Toluolsulfonsäure, durchgeführt werden. Der Lactonisierungsgrad in dem Copolymerisat kann durch geeignete Auswahl der Bedingungen der Säurebehandlung, wie der Temperatur und der Zeit, kontrolliert werden. Es ist möglich, diese Säurebehandlung entweder auf ein einheitliches oder ein nicht einheitliches System anzuwenden. Es wird angenommen, da3 die Strukturveränderung durch diese Lactonisierungsmethode wie in den folgenden Gleichungen gezeigt, ist:

⁷ IAD ORIGINAL

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- CH

t ■	I " ,
? ■·■ '	M 1
•C = O . ■ =.	E
CH₇ ■ . ?. - '..-
ρ — V/fl. — v>ilp —	CH -
'I	t
v^:;XOH	COOH
'Zwischenform

Säurebeliandlixng '

- CH- CH₂- CH -

. O

C = O

Insbesondere, wenn- die, obengenannte, direkte Säurebehanfilungsmetliode angewandt wird, viird die Acrylnitril einheit, welche Z¹Ur; _ Bildung des Iiactonringes nicht beiträgt, praktisch nicht hydrolysiert, und daher kann die Acrylnitrileinheit wirksBm^ in dem Polymerisat zurückbleiben. Obwohl das oben erläuterte Beispiel· .dep_: Strukturveränderung die Bildung einer Lactoneinheit eines; ■.;, ;■_: fünfgliedrigen Hinges aus einer Acrylnitrileinheit und einer
Yinyl ac et at einheit wiedergibt, sei darauf; hingewiesen, ed aß die' Bildung einer I/actoneinheit eines sechsgliedrigen Riiggs aus,-· :.*-.· Allylalkohol - ojd er Methallyl alkohol oder dessen Derivaten;, igid■;._: ---r. einer Acrylnitrileinheit gleichfalls möglich ist. Daruberjiinr-,i aus kann nicht nur die oben beschriebene Lactonisierungsmethode, sondern· ebenfalls gede andere, beliebige LactonisierunßSQiethode, durch welche: ein Lactonring in einem Aerylnitrilpoiljia^ris&ti,".;::.::■ ausgebildet xverden kann, zur. Durchführung der Erfindung a^;;_;L genommen werden.

BAOORfGlNAL

t·

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Beispiele iron Homier en, die einen Hydroxylrest besitzen, sind Allylalkohol und Bethallylalkohol. Die Monomeren, welche'zur Herstellung eines Hydroxylrest es in cer lage sind, sind solche, die mit Acrylnitril copolymerisiej?- "bar und zur Erzeugung eines Hydrosylrestes fähig sind, wenn sie unter den Bedingungen der lactonisierungsreaktion zersetzt werden. Beispiele hiervon sind: Vinylmethyläther, Vinyläthyläther, Vinylpropyläther, Vinylisopropyläther, Vinylbutyläther, Vinylisobutylather, Vinyl-t-butyläther, Vinyloctyläther, Vinylphenyläther, Allylm=bhyläther, Allyläthyläther, Allylproj)yläther, Allylisopropyläther, Allylbutyläther, Allylisobutyläther, Allyl-t-butyläther, Allyloctyläther, Allylphenyläther, Vinylformiat, Vinyl- I acetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylcaproat, Vinylisocaproat, Vinylcaxylat, Vinylpelargoat, Vinyl-2-äthylhexancarboxylat, Vinylstearat, Vinyllevuliat, Äthylvinylosnalat, Vinylchloracetat, Vinyldichloracetat, Vinylthiolacetat, Vinylbenzoat, Vinylcyclohexancarboxylat, Vinylnorbonan-2-carbo2q7lat, Allylacetat, Allylpropionat, Allylbutyrat, Allyllaurat, Allylbenzoat, Allylcycloheptancarboxylat^;, 'allylchloracetat, 2-Ohlorallylacetat, Isopropenylacetat, Isopropenylbutyrat, Methallylformiat, Hethallylacetat und Methallylpropionat.

Das so erhaltene Acrylpolymerisat, welches eine Lactoneinheit in sich enthält, wird zu einem Eörper, z.B. einem f Faden oder PiIm, in einer beliebigen, bekannten Weise verformt.

Gegebenenfalls kann eine Mischung des obengenannten, Lactoileinheit enthaltenden Acrylpolymerisates und eines beliebigen anderen Acrylpolynerisates verwendet werden.

BAD ORIGINAL

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Dann wird der Formkörper der Erhitzung (den Brennen) zur -Karbonisierung "bzw. Verkokung unterworfen. Das Brennen oder Erhitzen gemäß der Erfindung bedeutet, daß ein Formkörper aus einem Acrylcopolyiierisat, welches eine Lactoneinheit enthält, einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur oberhalb 200°0 unterworfen wird, während der Eörper in einem unbelasteten Zustand oder unter der obengaannten Spannung gehalten wird, und daß ebenfalls der entstandene, vorkarbonisierte Körper auf eine höhere Temperatur, z.B. auf eine Temperatur oberhalb etwa 500°C für die Carbonisierung bzw.. Verkokung oder auf eine Temperatur oberhalb 1500⁰C zur Graphitierung weiter erhitzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen erläutert; hierin beziehen sich alle Angaben in Prozent und Teilen (TIn.) auf Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1 . .

Jedes der Copolymerisate, welche durch Copolymerisation von Acrylnitril und Vinylacetat in den entsprechenden Verhältnissen von 80:20 und 90:10 erhalten worden waren, wurde in einem Gemisch aus 3 % p-Toluolsulfonsäure und 20 % Schwefelsäure suspendiert und 5 & auf 100°C für die Lactonisierung erhitzt. Auf diese Weise wurden lactonisierte Acrylcopolymerisate mit Laetongehalten von 18 bzw. 10 % hergestellt. Jedes der lactonisierten Copolymerisate wurden mit Wasser gewaschen und dann in einer konzentrierten, wässrigen Lösung von Natriumthiocyanat aufgelöst. Die Lösung wurde durch eine Spinndüse in ein Fällmedium in üblicher Weise zur Bildung von Einzelfäden ausgepreßt (die erhaltenen Fäden werden als Fäden A bzw. B im folgenden bezeichnet). Weiterhin wurde zum Vergleich jedes der Polymerisate, die aus nur 100 % Acrylnitril und eiiilSi/aW'^rylnitFil und Methai«crylat (Gewichtsverhältnis 90:10) bestanden, in einer konzentrierten, wässri-

- 10 BADORiGiMAL 109836/1382

gen Lösung tonITatriumthiocyanat aufgelöst,- und dieL8sung . " wurde zu Einzelfäden in der gleichen "tfeise verforint« Die ■ ■ . .' erhaltenen Fäden werden im folgenden als G bzw. D Jbea-eich- \

Dann wurden 0,3 £ jeder dieser Fäden auf einen= ,Metallrahmen ■' · ■; aufgewickelt und j während ihre Länge unverändert gehalten ■ · wurde, ⁷t5 k" 'i'¹¹:einem: Strorc aus erhitzter Luft: "bei ,einer.-Grs-' -■schwindigkcl-t von 1"5: l/min■ und eiaer Teraperatur iron 25O⁰O: -.;·.-;. zur. "VorkarBonisierung erhitzt. Diese Fäden A bis D zeigtetf ■ eine b.eaerkeiiswerte "Flammenfestigkeit. Insbesondere die'Fä- ■ den A und B besaßen viel bessere mechanische Eigenschaften als die Kontrollfäden C und D, und es wurde gefunden, daß die i

Vorsprödung:· infolge der-· exothermen ..Umwandlung, ■welche A.ci?yl- -. fäden zueigen-ist", rmeiisiliclr im Falle :d er Fäden Aiind B ver- ; hindert,=

Die physikalischen/mechanischen Eigenschaften dieser Fäden nach der obengenannten Erhitzung sind in der folgenden Tabelle-I aufgeführt.

Tabelle Ϊ-

•l:-..'::;'.-^; ■ -V"; Bedbelaaltung. der . Beibehaltung, des JFestigkeit . fangselastizitäts

Faden Ae&.ssW" Λ in ■,--,.-. :.- 79 - - , . ■■ . -187 ί

" BrM ;::_O :.-;,.-- Jv ..V^" 53/.· _: -. ■ ■ ■■· 192- --.-·

■?■■■-:$': .Λ-" -■; ■:...■ 59 ■■. : ; . ' ■ "=. · 140, .._L :.

Weiterhin \iu-rden die Heizvierte _:z,um ,Zeitpunkt der Wärmezersetzung de£ entspreehenden-Fäden, aus den^ Ergebnissen dex_;;-. Diff erenti-althermoanalyse "bestimmtf^ und^jin' Tabelle. IJ ,auf-·

- 11 -^i f 09836/1382 ^. !Aft

geführt. Un den Vergleich zu erleiclitern, i-nirde der Il-izx^ert des Fadens C, der aus 100 ^c/° Acrylnitril bestand, in der Tabelle II gleich 100 gesetzt_} und die Heiswerte der anderen Fäden hiergegen als Kennziffern aufgeführt.

	laden	A	Tabelle	II
	H	B		45
	fl	C		70
	H	D		^¹OO
				105
Beispiel 2

Jeder der Probefäden A und C in Beispiel 1 mir de GO i::in bei «720° G in unbelasteten Zustand in einen Gtrcm aus heißer Luft mit einer 3tronungsgesehwindigkeit von 15 l/min gebrannt -inc. darin bei einer höheren Teiiperatur der At2.io η T)IuIr e bei 240 ^u ο cc: ^^r/O"'O -wieder ±:i unbelasteten Zustand gebrannt. Die phvsikalisoLen/^echaniscV.-n Eigenschaften der erhaltenen Fäden eine in der Trbclle III gezeigt.

ffebello III

Beliandlungs- BrAb eh el tr ng Z hPiio.l'ingc- B^ibehaltung tenperatur der Festig- t&■;".;:><;rf?tr.r der F ro_n\ keit f'^f^ :.;⁽.'-t

Faden A 220 * 240 - 57 Prc ^ 270 47

" B 220 ? 240 55 2?C > 270 35

Beispiel 5

300 der in Beispiel ^Λ genannten Fäden B rdt einer Einzelfadenstärke von 3 den ^nirden z\x einer: Bünöol ziiKaiiiuoiig^raCt. Das 3ündel Tfurde in einem senkrechten Cf enrol ".:-:· aufgellengen, wobei eine Last von 50 g an das Bündel angelegt v/urda-. Das Innex^e des Ofens vTurde auf 320°0 erhitzt, wähl-end eine Geschwindigkeit

-12-1AÖ OmCHNAL- 1098 36/13 &2

des T^;Bperaturanstiege von 6O°C/h aufrechterhalten wurde, luden heiße luft mit einer Geschwindigkeit von 0,5 l/ain eingeführt wurde. Die hitζebehandelten Fäden besaßen eine Uni 8,5 % Größere Länge im Vergleich zu der Länge der ungebrannten, ursprünglichen Fäden, jedoch besaßen sie nicht nur eine verbesserte Flammenbeständigkeit, sondern ebenfalls eine merklich verbesserte Zugfestigkeit von 26 kg/mm und einen Anfangselastiaitätsnodul von 1500 kg/kni . -Auf diese Weise wurde bestätigt, daß die physikalischen/mechanischen Eigenschaften des behandelten Fadens durch Brennbehandlung unter Spannung (Zug) merklich verbessert wurden. Der Faden wurde dann bei einer höheren Temperatur in Vielfachstufen in einem Inertgas in der üblichen Weise zur Bildung eines Graphit- ' ■ fadens, welcher hinsichtlich Festigkeit und Elastizitätsmodul bemerkenswert verbessert war, gebrannt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentanspruch

ή J Verfahren zur Herstellung eines Foriilrörpers aus Kohlenstoff, dadurch gekenns ei c h net, daß ein Formkörper aus einem Acrylcopolymerisat, welches eine durch die folgende Formel v/i ed erg eg ebene Lactoneinheit enthält:

OH₀ - C - GH₀ - OH -

0 G = O

oder
E
f
- CH^ - 0 - GIL· -CH-

₀ ²

-0-G = O
worin R Wasserstoff oder der Kothylrest darstellt, erhitzt wird,
2. Ysrfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJS ein Acryl copolymer! sat, welches 2 "bis 40 Gei-i.% L&ctoneinheit enthält, verwendet wird.

⁷j. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da." die Erhitzung durchgeführt wird, während der Eörper auf das 1,0- Ms 1,3-fache der ursprünglichen länge gestreckt wird.

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