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沥青基碳纤维的制备——热致改性法
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-06 11:59:13

可分为一步热缩聚法和二步热缩聚法(包括加压-真空二步法和回流气体吹扫法)。一步常压热缩聚法由UCC开发。该工艺获得的制品可纺性较差,为了改善可纺性UCC公司又采用了强搅拌和大氮气流工艺,制得低黏度(380℃的黏度不大于20Pa·s)、低分子量(平均相对分子质量低于1000)、软化点适宜(SP不大于350℃)、中间相含量99.9%可纺性优异的中间相沥青。


  两段加压-真空法和空气回流吹扫法分别制得的AC99.9%、SP305~325℃和AC95%、SP315℃的中间相沥青,这种方法所得沥青软化点较高。为降低软化点,提高可纺性,北京化工大学化曾民研究组采用简易的热致改性法,制取高性能中间相沥青碳(石墨)纤维。选用高芳香烃含量的石油渣油为前驱体原料,经热过滤和蒸馏,获改性后的前驱体原料(LC-2或称TGB和TGA),用Corbett法分出TGA-F2、TGB-F2组分,进行元素分析、VPO测定、H-NMR和C-NMR分析,用Knight和Dickinson修正式计算,获得其分子结构模型。


  用LC-2前驱体沥青为原料;采用一步热缩聚法:即通氮气搅拌热缩聚,热缩聚的温度为380~420℃,缩聚时间为2~14h:获得软化点280℃可纺性(用自制简易针入度——可纺性测定仪进行测试)良好的中间相沥青(石一-No.55或称MP)。缩聚过程中,由No.55缩聚沥青经熔融纺丝、氧化、碳化和石墨化热处理获得直径10.4μm,拉伸强度3.4GPa,拉伸模量898GPa,断裂伸长0.38%,密度2.lg·cm的沥青石墨纤维,该法获得的缩聚沥青纺丝性能稍差。

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