FR2593523A1 - Procede de production de fibre de carbone, a partir de fibre acrylique. - Google Patents

Abstract

Production de fibre de carbone à partir d'une fibre acrylique. Elle consiste à appliquer un agent de graissage comportant comme constituant indispensable un dérivé de l'alcool néopentylique de formule générale : (CF DESSIN DANS BOPI) à la fibre acrylique, à chauffer cette fibre lubrifiée en atmosphère oxydante pour la transformer en fibre oxydée, et à chauffer la fibre oxydée à une température supérieure, sous atmosphère inerte, pour la carboniser. Dans la formule I ci-dessus, R**1 , R**2 et R**3 désignent des alkyles en C1 à C12, Y étant un alkyle en C1 à C12 ou un groupe (CF DESSIN DANS BOPI) Ce procédé permet l'élimination des défauts du précurseur fibre acrylique, et donne une fibre de carbone ayant d'excellentes caractéristiques de résistance mécanique.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de préparation d'une fibre

de carbone de qualité élevée, ayant une forte résistance, grâce à l'utilisation en tant

que précurseur d'une fibre acrylique.

A ce jour, on a largement utilisé les fibres

de carbone comme fibres de renforcement de différentes sub-

stances composites, en raison de leurs caractéristiques de

résistance mécanique supérieures, comme élasticité et résis-

tance spécifiques excellentes. Lors de la production d'une fibre de carbone de grande qualité,présentant entre autres

en particulier une résistance élevée,on utilise habituelle-

ment comme précurseur une fibre acrylique, dans un procédé généralement adopté,qui comprend les stades de chauffage

d'une fibre acrylique en atmosphère oxydante à une tempéra-

ture de l'ordre de 200 à 400 Cafin de l'oxyder pour la

convertir en une fibre oxydée (fibre retardatrice de flam-

me), et de chauffage de la fibre résultante en atmosphère

inerte d'azote, d'hélium, d'argon ou similaire, à une tem-

pérature voisine de 400 C ou plus, afin de la carboniser.

Ainsi, le précurseur fibre acrylique est-il soumis à un traitement thermique très marqué au cours de son processus

de conversion en une fibre de carbone.

En particulier, on suppose que le précurseur fibre

acrylique est converti en une fibre ayant une structure mo-

léculaire stabilisée thermiquement, résultant de réactions de cyclisation et de réticulation des chaines polymères

constituant la fibre acrylique, au cours du stade d'oxyda-

tion mentionné plus haut, tandis que,simultanément,les sub-

stances adhérentes comprises dans la fibre, comme l'agent de graissage, sont évaporées et thermiquement décomposées,

avec ensuite polymérisation du produit de décomposition ther-

mique résultant en une substance du genre goudron. Les ré-

actions des chaînes polymères constituant la fibre, et la

décomposition thermique des substances adhérentes,compri-

ses dans la fibre comme l'agent de graissage, provoquent,

non seulement le fusionnement entre eux des filaments cons-

tituant un faisceau de fibres, mais aussi des défauts super-

ficiels et internes des filaments eux-mêmes. Ces fusionne-

ment et défauts abîment considérablement les propriétés phy-

siques de la fibre de carbone. Aussi,la prévention ou la

suppression de ces fusionnement et défauts a une grande im-

portance dans la production industrielle des fibres de car-

bone. Afin de remédier au problème particulier ci-dessus, au cours de la production d'une fibre de carbone, il a été proposé à différentes reprises d'utiliser comme agent de graissage pour une fibre acrylique, un composé organosilicié, afin de supprimer le fusionnement des filaments entre-eux au cours du procédé de production d'une fibre de carbone, en

particulier dans le stade d'oxydation.

Cependant, l'utilisation d'une telle huile organo-

siliciée a pour conséquence l'inconvénient d'aggraver la pollution de l'environnement, car l'oligomère et la chaîne

moléculaire terminale de l'huile organosiliciée sont décom-

posés et vaporisés à température élevée et ensuite décompo-

sés en dioxyde de silicium au cours de la production d'une

fibre de carbone, avec pour résultat une obstruction de l'u-

nité d'évacuation du gaz, tandis que la vapeur s'accumule.

De plus, comme l'organosilicium ne répond pas toujours aux

qualités requises pour une huile de traitement ou de fini-

tion d'une fibre acrylique en soi, il n'est pas habituelle-

ment utilisé isolément, mais en combinaison avec d'autres huiles de traitement ou de finition. A cet égard, toutefois, l'effet de suppression du fusionnement des filaments entre

eux par l'huile organosiliciée est anéanti bien qu'il dépen-

de de l'huile combinée, ou les défauts de la fibre de car-

bone sont provoqués par une substance analogue au goudron,

convertie à partir de l'huile combinée dans les stades ci-

tés plus haut d'oxydation et de carbonisation, ce qui pose

problème.

La présente invention permet d'éviter les incon-

vénients de l'art antérieur et d'obtenir une fibre de car-

bone ayant d'excellentes caractéristiques de résistance mé-

canique grâce à l'élimination des défauts provoqués dans les différents filaments constituant une fibre acrylique, précurseur de la fibre de carbone, c'est-à-dire grâce à la

production d'un précurseur fibre acrylique,pouvant être fa-

cilement groupé en faisceaux sans entraîner de désordre de

la fibre ou de peluchage et ne présentant pas de fusionne-

ment des filaments.

Le nouveau procédé selon l'invention consiste à

appliquer à la fibre acrylique un agent de graissage com-

prenant comme constituant indispensable un dérivé de l'al-

cool néopentylique représenté par la formule générale I ci-dessous, à chauffer la fibre acrylique lubrifiéedans une atmosphère oxydante,pour la convertir en faisceaux de fibre oxydée, et à chauffer la fibre oxydée en atmosphère inerte à une température supérieure pour la carboniser:

R1 -CO-O-CH

2_ 2

R -CO-O-CH2-C-CH2-O- CO-Y..... (I)

R -CO-O-CH2

(dans laquelle R, R et R sont chacun un groupe alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, et Y est un groupe alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe

R -CO-O-CH2

2 2

R25

R -CO-O-CH2-C-CH2-

R -CO-O-CH

dans lequel RI, R2 et R3 sont chacun un groupe alkyle ayant

1 à 12 atomes de carbone>.

L'utilisation de l'agent de graissage spécifique1

mentionné plus haut, sur le précurseur fibreuxpeut empê-

cher, non seulement la formation de vides à l'intérieur des filaments, l'hétérogénéité de la texture, le fusionnement entre eux des filaments, les dommages mécaniques, etc., qui

sont provoqués au cours du stade de production du précur-

seur, mais aussi le fusionnement des filaments entre eux au cours du stade de chauffage du précurseur à température élevée pour le brûler. De cette façon on peut obtenir une fibre de carbone ayant d'excellentes caractéristiques de

résistance mécanique.

Selon les études de la demanderesse, s'avèrent très importantes,pour un agent de graissage utilisé avec des fibres acryliques lors de la production d'une fibre de carbone, les caractéristiques de qualité suivantes, en

plus de la douceur, des propriétésantistatiques et l'apti-

tude à former des faisceaux d'un tel agent: 1) l'agent de graissage ne doit pas pénétrer dans les filaments constituant une fibre acrylique afin d'éviter le fusionnement des filaments entre eux au cours du stade de production de la fibre acrylique, et doit permettre son application uniforme à la surface des filaments; 2) l'agent de graissage doit avoir une résistance thermique suffisante pour résister au chauffage au stade ordinaire d'oxydation, sans formation de substance analogue au goudron, ainsi qu'une excellente aptitude au dégagement; et 3) dans le cas de l'utilisation combinée de l'agent de graissage avec une huile organosiliciée, dans le but

d'améliorer l'aptitude au dégagement citée plus haut, l'a-

gent de graissage doit être capable d'assurer une effica-

cité opératoire stable à l'échelle industrielle, sans nuire à la formation de la pellicule d'huile organosiliciée à la surface des filameants et sans réduire l'aptitude à former des faisceaux de la fibre acrylique. Les caractéristiques de qualité, citées ci-dessus,peuvent être réalisées grâce à

l'utilisation de l'agent de graissage selon la présente in-

vention. Bien que l'huile organosiliciée soit efficace pour prévenir le fusionnement des filaments entre eux en raison de son excellente résistance thermique et de son

aptitude au dégagement, des dépenses et installations énor-

mes sont nécessaires lors du traitement d'un gaz évacué ren-

fermant un produit de décomposition de l'organosilicium for-

mé au cours des stades de combustion qu'entraînent l'oxyda-

tion et la carbonisation. Lorsque le fusionnement se pro-

duit avant l'application d'une huile organosiliciée dans le procédé de production de la fibre acrylique, cette huile ne s'avère pas efficace pour éliminer le fusionnement ou pour

empêcher les dommages aux surfaces des filaments par effri-

tement des portions fusionnées, puisqu'on ne peut pas espé-

rer d'action pour empêcher la formation de vide à l'inté-

rieur des filaments.

Les dérivés de l'alcool néopentylique représentés par la formule I,que l'on peut utiliser conformément à la présente invention, comprennent des composés de néopentyl polyol ayant un groupe alkyle avec 1 à 12 atomes de carbone

dans sa chaîne latérale, comme octanoate de triméthylolpro-

pane, tétralaurate de pentaétythritol et hexanoate de di-

pentaérythritol. En outre, des exemples particuliers comprennent: le dihexanoate de néopentyl glycol, représenté par la formule: CH3 Hi11-COOCH2-C-CH2-O-CO-C5H1i CH3 le didodécanoate de néopentyl glycol, représenté par la formule: CH3 Cl1H23COO-CH2-C-CH2-O-CO-C1 H23 CH3

l'octanoate de triméthylol éthane, représenté par la for-

mule:

/CH2-O-CO-C7H15

CH3- C- CH2-O-CO-C7H15

CH2- O-COC7H15

le trinonanoate de triméthylol propane, représenté par la formule:

CH2-O-CO-C8H17

CH3-CH2-C- CH2-O-CO-C8H17

CH2-O-CO-C8H17

le tétraoctanoate de pentaérythritol, représenté par la formule:

CH2-O-CO-C7H15

C7H15-COO-CH2-C-CH2-O-CO-C7H15

CH2-O-CO-C7H15

le didodécanoate et dihexanoate de pentaérythritol, repré-

senté par la formule:

CH2-O-CO-C 1 -H23

C5H1 1-COO-CH2-C-CH2-O-CO-C11 -H23

IN

CH2-O-CO-C5--H11

l'hexahexanoate de dipentaérythritol, représenté par la formule:

CH-CO O-CH2 CH2--CO-C O-5H11

C5H11-CO O CH2-C-CH-O-CH2-C-CH2-O-CO-C5H11 et

C5H1 1-CO O-CH2 CH2-O0-CO-C5H11

et l'hexaoctanoate de dipentaérythritol, représenté par la formule:

C7H15-COO-CH/2 CH2-O-CO-C7H15

C7H15-COO-CH2-C-CH2-O-CH2-C-CH2-O-CO-C7H15

C7H15-COO-CH2 CH2-O-CO-C7H15

Lorsque la chaîne latérale du composé, comme men-

tionné plus haut, est un groupe alkyle avec 13, ou plus, atomes de carbone,la quantité de résidus de chauffage se

trouve beaucoup trop augmentée de façon désavantageuse.

Bien que le dérivé d'alcool néopentylique puisse être utilisé seul, en tant qu'agent de graissage comportant

ce dérivé comme constituant indispensable, on utilise de pré-

férence une combinaison de celui-ci avec un organosilicium à chaîne linéaire représenté par la formule II ci-dessous, comme polysiloxane modifié par un groupe amino, époxy ou

polyéther. Une telle combinaison permet de satisfaire gran-

dement les propriétés requises pour un agent de graissage de fibre acrylique destinée à la production d'une fibre de carbone.

CH3 CH3 CH CH3

CH Si Sioj SiO t OSi-CH3... (II)

CH CH3 R CH3

33 o.

A (dans laquelle R1 est un groupe alkylène ayant au maximum atomes de carbone ou un groupe aryle, x est un nombre en- tier de 10 à 1000, y est un nombre entier de 1 à 20, A est -N - R2 -CH - CH2, ou -0-(C2H4-0-) a

SR3 N.0/

R2 étant de l'hydrogène ou un groupe alkylène ayant au ma-

ximum 5 atomes de carbone, R3 étant de l'hydrogène ou un alkylène ou un groupe aminoalkyle ayant chacun au maximum atmes de carbone, et a est un nombre entier de 1 à 50).

Conviennent comme polysiloxanes modifiés mention-

nés plus haut des polysiloxanes modifiés par un groupement amino(poids moléculaire: environ 20 000) renfermant de l'ordre de 0,7% de groupement amino primaire et représentés par la formule suivante:

CH/3 CH

(CH3)3Si SiO) SiO OSi(CH3)3

CH3 250 CH)3

NH2 10

des polysiloxanes modifiés par un groupement amino (poids moléculaire: voisin de 8000) renfermant des groupes amino primaire et secondaire (teneur en groupe amino: environ 0,7%) et représentés par la formule suivante:

(HCH3 CH

(CH3)3Si - SiO SiO OSi(CH3)3

\ CH3 100 (CH2)

3\ > NH I

(CH2)3

NH2 2

des polysiloxanes modifiés par un groupement époxy (poids

moléculaire: environ 50 000) renfermant une teneur en épo-

xy de l'ordre de 1% et repréesntés par la formule suivante:

CH CH

13 3\ 3

(CH3)3Si tSiO- SiO- OSi(CH3)3 et

CH3 650 (CH2)3

CH 10

ol CH2 et des polysiloxanes modifiés par un groupement polyéther

(poids moléculaire voisin de 18 000) renfermant 10% de grou-

pes polyéther et représentés par la formule suivante:

CH CH3

3 I3

(CH3) 3Si SiO (iO OSi(CH3)3

CH3 210 6

(C2H4) 20H.

Même lorsqu'un tel autre constituant est combiné avec le dérivé de l'alcool néopentylique, ce dernier doit être utilisé en quantité pondérale allant de 20 à 90%, de préférence entre 40 et 80%, rapporté à la totalité de tous

les constituants de l'agent de graissage. La quantité d'a-

gent de graissage à appliquer à la fibre acrylique est de préférence comprise entre 0,5 et 1% en poids, rapporté au poids de la fibre. La quantité de polysiloxane modifié, mentionné plus haut, représente de préférence 10 à 80% en

poids de l'agent de graissage.

La fibre acrylique utilisée dans la présente in-

vention est composée d'un polymère ou copolymère acrylique renfermant un acrylonitrile (désigné ci-après en raccourci

par "AN") comme constituant principal.

Comme exemple de fibre acrylique de ce type on peut citer, non seulement des fibres faites d'homopolymère

AN, mais également des fibres faites respectivement de co-

polymère acrylique d'au moins 90 moles% d'AN et de moins de 10 moles % d'un composé vinylique copolymérisable avec

AN comme acide acrylique, acide méthacrylique, acide itaco-

nique, un ester d'alkyle inférieur des composés vinyliques

cités plus haut, acrylamide, méthacrylamide, N-méthylolacry-

lamide, méthyl vinyl cétone, hydroxyacrylonitrile, acroléi-

ne, méthacroléine, acide allylsulfonique, acide méthallylsul-

fonique, acide styrènesulfonique, ou un sel métallique de

l'un des trois derniers composés vinyliques.

Un procédé de production de fibre acrylique com-

prend les stades de filage d'une solution d'un polymère d'AN cité plus haut dans un solvant de celui-ci par procédé connu,

humide, à sec, ou humide à jet sec, et soumission des fi-

laments coagulés résultants, aux stades comprenant étirage, lavage à l'eau, et séchage pour former une fibre. Au cours de ce procédé, le filage à petite vitesse, l'étirage en plusieurs stades, et similaires, sont avantageusement

adoptés pour obtenir une fibre plus épaisse.

Au cours de ce procédé de production de fibre acrylique, on peut utiliser l'agent de graissage mentionné plus haut comme huile de traitement dans les stades suivant le lavage à l'eau et l'étirage, ou comme huile de finition après le séchage. On peut aussi l'utiliser après formation de la fibre. Lorsqu'on l'utilise comme graisse de traitement, il est souhaitable qu'il comprenne un constituant d'huile combinée, choisi parmi ceux qui présentent des propriétés antistatiques comme nonylphénol, huile cationique et esters gras, et ceux qui sont capables de procurer de la douceur comme cire et produits d'addition d'un alcool supérieur avec de l'oxyde d'éthylène. Lorsqu'on l'utilise comme graisse de finition, il est souhaitable qu'il comprenne

une huile minérale, un produit d'addition d'un alcool su-

périeur avec l'oxyde d'éthylène ou une huile neutre, afin

de procurer une aptitude à l'application uniforme, en ad-

dition à un constituant ayant des propriétés antistatiques

et à un autre procurant de la douceur.

Le dérivé d'alcool néopentylique, utilisé comme

constituant indispensable de l'agent de graissage du pro-

cédé selon la présente invention, est d'excellente qualité

au regard de la résistance thermique, de la quantité de ré-

sidu de chauffage, de la quantité de chaleur à fournir, et de degré d'épaisseur de la fibre résultante. C'est pourquoi il empêche que le précurseur fibre acrylique, destiné à la

production d'une fibre de carbone, ne subisse un fusionne-

ment des filaments entre eux lors des stades d'oxydation

et de carbonisation, et préserve la fibre de carbone résul-

tante des défauts superficiels et internes en découlant. En outre, comme il possède des propriétés requises à la fois pour les huiles de traitement et les huiles de finition,

le procédé peut être simplifié du fait que lorsqu'on l'uti-

lise comme huile de traitement, l'huile de finition n'est

pas nécessaire au stade d'application.

Les exemples suivants illustrent plus particuliè-

rement, mais de façon non limitative, la présente invention.

Dans ces exemples, le degré de pénétration dans la fibre et le degré de fusionnement des faisceaux de fibres, sont

examinés conformément aux procédés respectifs suivants.

Degré de pénétration dans la fibre ("denseness"): L'évaluation est faite en termes d'hétérogénéité

imputable à la pénétration d'un agent de graissage à l'in-

térieur d'une fibre. Plus particulièrement, on teint un

filament brut avec une solution d'iode (préparée par di-

lution de 50,76 g de 12) 10 g de dichloro-2,4 phénol, 90 g d'acide acétique, et 100 g d'iodure de potassium (KI) avec I 1 d'eau pour un volume prédéterminé). La coloration de

la fibre est mesurée avant et après la teinture et la dif-

férence est utilisée pour représenter l'hétérogénéité. Plus la différence de coloration est marquée, plus grande est l'hétérogénéité dans la fibre (c'est-à-dire que la fibre

est teinte en profondeur par I2).

Degré de fusionnement Des filaments d'un faisceau de fibre acrylique sont coupés à une longueur de 5 mm et sont dispersés dans une solution aqueuse à 0,1% d'un agent tensio-actif agité avec un agitateur réglé,puis on filtre à la trompe et re- cueille les filaments. La mesure est réalisée en termes du

nombre de filaments de fibre fusionnés selon l'indice sui-

vant: le nombre de filaments fusionnés est égal ou supérieur à 5: x le nombre de filaments fusionnés va de 2 à 4: 0 le nombre de filaments fusionnés est égal ou inférieur à 1: EXEMPLE 1 et EXEMPLE COMPARATIF 1

Une solution à 19,5% dans du sulfoxyde de di-

méthyle (DMSO) d'un copolymnère d'acrylonitrile composé de

99,7% d'AN et de 0,3% d'acide itaconique (proportions mo-

laires), en tant que solution de filage, est passée au tra-

vers d'une filière à 0,006 mm dans un bain de coagulation renfermant une solution aqueuse de DMSO à 55%, utilisée comme agent de coagulation. Les filaments résultants sont bien rincés avec de l'eau chaude à 40 à 65 C, sont étirés dans de l'eau chaude à 75 à 98 C, et sont plongés dans l'un des différents agents de graissage représentés dans le tableau 1, pour être appliqués aux filaments; puis on les sèche pour les densifier. Ainsi, on a préparé la fibre acrylique. Le degré de fusionnement des filaments entre eux

de cette fibre acrylique est représenté dans le tableau 1.

La fibre acrylique est ensuite soumise à un stade de trai-

tement habituel à 245 C destiné à lui communiquer une ré-

sistance à la flamme, puis est carbonisée dans un four sous

atmosphère d'l-azote maintenu à 1400 C.

On mesure la résistance de filament et la ténacité du fais-

ceau de la fibre de carbone résultante. Les résultats sont

*reportés dans le tableau 2.

Il ressort du tableau 1 que la fibre acrylique préparée avec un agent de graissage selon la présente invention,

présente une très faible pénétration de cet agent à l'in-

térieur de ses filaments, et est protégée contre le fusion-

nement des filaments au cours des stades après application de cet agent, ce qui plaide pour une application uniforme

de l'agent de graissage sur toutes les surfacse des fila-

ments. Il ressort du tableau 2 que les fibres de carbone produites à partir de fibre acrylique,selon la présente invention, sont remarquablement supérieures, quant à la résistance du filament et à la ténacité du faisceau, à celles qui sont produites avec utilisation comme agent de graissage d'un

alcool supérieur ou de polybutène, figurant dans les exem-

ples comparatifs.

Lorsque, comme indiqué dans le tableau 1, on mélange plus de 80% en poids d'un agent tensioactif avec un agent de graissage selon la présente invention, la pénétration de cet agent à l'intérieur des filaments est augmentée, comme l'indique la quantité d'iode adsorbé, et la résistance de la fibre de carbone résultante est diminuée, comme on peut

le voir dans le tableau 2. D'autre part, il est bien enten-

du que, lorsqu'on mélange moins de 10% en poids d'un agent

tensioactif, l'aptitude à se disperser du dérivé de l'al-

cool néopentylique, constituant indispensable de l'agent

de graissage selon l'invention, est si amoindrie que l'ap-

plication uniforme de l'agent de graissage sur les surfa-

ces des filaments de la fibre en est gênée, ce qui conduit

à une réduction de l'effet d'empêchement du fusionnement.

_

TABLEAU 1

Type d'agent de graissage Pourcentage d'agent Degré de pénétra- Degré de fusion-

de graissage adhé- tion du lubrifiant nement du pré-

rant au précurseur dans le filament curseur hexalaurate de Addition de dipentaérythri- nonylphénol tol (poids %) avec EO(poids %) 5 2,9 40 x 10 3,0 42 o

50 2,9 45

80 3,0 50

90 3,0 59

Tétraoctanoate Addition de de pentaérythri- nonylphénol tol (poids %) avec EO(poids %) 10 2,9 40 o

50 3,0 43

80 2,9 47

10 3,0 55 o

Produit d'addition d'alcool laury-

lique avec EO (poids %) 2,9 72 x

Produit d'addition d'alcool stéa-

rylique avec EO (poids %) 3,0 60 x Emulsion de polybutène 3,0 40 x w ro u4 Ln rla wq

TABLEAU 2

Composition de l'agent de Pourcentage Résistance Ténacité graissage (poids %) pondéral de du filament du faisceau lubrifiant (kg/mm2) (kg) adhérant (poids %)

1,0 370 25

Hexalaurate de dipentaérythritol: 3,0 380 28 Exemple 1 50% 5,0 380 28 Agent tensioactif: 50 %

1,0 350 20

Tétraoctanoate de pentaérythritol: 3,0 380 29 Exemple 2 50%

% 5,0 380 28

Agent tensioactif: 50% 15,0 300 15 Exemple 3 Le même que ci-dessus mais avec 80% 3,0 370 25 d'agent tensioactif Exemple Le même que ci-dessus, mais avec comparatif 1 90% d'agent tensioactif 3,0 290 15

2,0 320 15

Exemple Produit d'addition d'alcool stéarylique 3,0 350 23 comparatif 2 avec EO 7,0 320 22

,0 290 18

Exemple P5lybutène 3,0 300 15 comparatif 3

Note: L'Agent tensioactif est le nonylphénol.

Un UJ UM. ru a

EXEMPLES 2 à 4

Des faisceaux de fibre acrylique filés conformé-

ment au procédé par voie humide sont étirés cmme dans l'e-

xemple 1, puis sont soumis à un second étirage dans la vapeur à la pression ordinaire. Au cours de ce mode opéra- toire, on adopte pratiquement les mêmes conditions que dans

l'exemple 1, à ceci près qu'on utilise des agents de grais-

sage énumérés dans le tableau 3. Les faisceaux de fibre acrylique résultante sont brûlés selon le mode opératoire

habituel de l'exemple 1, pour produire une fibre de car-

bone.

Les caractéristiques de qualité de la fibre de carbone ré-

sultante sont reportées dans le tableau 3.

Il ressort de ce tableau que des agents de graissage re-

fermant de 10 à 80% en poids d'un polysiloxane modifié, selon l'invention, génèrent un taux abaissé d'électricité

statique tout en présentant une aptitude excellente à met-

tre les fibres en faisceau, de sorte qu'ils peuvent fournir

une fibre de carbone dotée d'exellentes résistances mécani-

ques.

TABLEAU 3

":oportions Pourcentage Fbrmation zptitude Propriétés physiques Agent de graissage pondérales en poids d'électrici- la mise en de la fibre de carbone de mélange d'agent té statique faisceau du (poids %) degraissage cours du Résistance Ténacité adhérant stade du du (poids %) d'oxydation filament faisceau _............ _ _ __ (kg/mm2) (kg)

Exemples 2 - 4

Hexalaurate de dipentaéry- 95/5 3 légère Bonne 380 30 thritol, silicone modifié 90/10 3 " " 420 40 par un groupe amino 75/25 1,5 " " 460 45 idem 3 " " 450 45 idem 7 " " 420 38 pentaérythritol tétraoctabiate/ 75/25 1,5 légère Bonne 420 40 composition* de silicone modifiée idem 3 " " 450 45 Exemple Comparatif 2 Produit d'addition d'alcool 80/20 3 modérée 410 35 stéarylique avec BO/silicone modifié par amino 80/20 5 " filaments 400 en désordre C.. r%) LM n tA w Notes:

Composition de silicone modifié*: Mélange équi-

valent de silicone modifié par amino, de

silicone modifié par EO et de silicone mo-

difié par époxy. Silicone modifié par amino: Viscosité 500 cp à C; Teneur en amino: 1% Silicone modifié par EO: Viscosité: 500 cp Teneur en EO (oxyde d'éthylène): 50% Silicone modifié par époxy: Viscosité: 1000 cp

Teneur en époxy: 1%.

Claims (3)

Revendications

1. Procédé de production d'une fibre de carbone qui consiste à chauffer une fibre acrylique en atmosphère oxydante pour la convertir en fibre oxydée, puis à chauffer cette fibre oxydée en atmosphère inerte à une température supérieure pour la carboniser, caractérisé en ce que la

fibre acrylique est traitée avec un agent de graissage ren-

fermant comme constituant indispensable de 20 à 90% de son poids d'un dérivé de l'alcool néopentylique représenté par la formule générale suivant I:

R -CO-O-CH2

2 2N

R -CO-O-CH - C-CH2-0-CO-Y..... (I)

R 3-CO-O-CHX

R2 3

dans laquelle R, R et R sont chacun un groupe alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, et Y est un groupe alkyle ayant 1 à 12 atomes de carbone, ou un groupe

R -CO-O-CH2

R -CO-O-CH -C-CH2-

R3 21 CH2-

R -CO-O-CH

dans lequel R1, R2 et R3 sont chacun un groupe alkyle ayant

1 à 12 atomes de carbone.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que l'agent de graissage renferme 10 à 80% d'un poly-

siloxane modifié représenté par la formule suivante II:

CH CH3 CH C

1 3 33 C3H3

CH 3-Si sio Sio osi -CH3.... i CH3 CH3 x R Y CH3 A dans laquelle R1 est un groupe alkylène ayant au maximum 5 atomes de carbone ou un groupe aryle, x est un nombre entier de 10 à 1000, y est un nombre entier de 1 à 20, A est -- R2, -CH - CH2,ou -O-(C2H4-0-)a -N R O o

R3 0/

dans lequel R2 est hydrogène ou un groupe alkylène ayant au

maximum 5 atomes de carbone, R3 est hydrogène, ou un alky-

lène ou un groupe aminoalkyle ayant chacun au maximum 5 ato-

mes de carbone, et a est un nombre entier de 1 à 50.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac-

térisé en ce que la quantité de l'agent de graissage repré-

sente de 0,5 à 10% en poids du poids de la fibre.