CN101570904A - 一种沥青碳纤维的制备方法 - Google Patents
一种沥青碳纤维的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101570904A CN101570904A CNA2009100196938A CN200910019693A CN101570904A CN 101570904 A CN101570904 A CN 101570904A CN A2009100196938 A CNA2009100196938 A CN A2009100196938A CN 200910019693 A CN200910019693 A CN 200910019693A CN 101570904 A CN101570904 A CN 101570904A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon fiber
- asphalt
- based carbon
- preparation
- synthetics
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 34
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 33
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 by polycondensation Chemical compound 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XCJXQCUJXDUNDN-UHFFFAOYSA-N chlordene Chemical compound C12C=CCC2C2(Cl)C(Cl)=C(Cl)C1(Cl)C2(Cl)Cl XCJXQCUJXDUNDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 5
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004035 construction material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种沥青碳纤维的制备方法,主要用于一种沥青碳纤维的制备。该制备方法主要是在缩聚工艺中添加合成剂大量合成软化点适宜(230-240℃)、可纺性极佳的各向同性沥青,该各向同性沥青经纺丝机纺丝,300℃不熔化,700℃低温炭化,2800℃高温石墨化制得通用级沥青碳纤维(GPCF,其拉伸强度0.8-1.2GPa,模量40-50kg.f/mm2),为进一步提高沥青碳纤维的使用性能,采用复合材料对沥青碳纤维表面改性并进行电化学处理,生产出适宜做增强填料、建筑材料、吸附材料的沥青碳纤维。
Description
一、技术领域:
本发明属于化工领域的一种制备方法,主要用于一种沥青碳纤维的制备。
二、背景技术:
沥青碳纤维是一种高新技术产品,广泛应用于建筑、机械填料、吸附材料等领域。目前沥青碳纤维制造工艺复杂、原材料浪费率高,产品收率低,与国外同类产品相比竞争力差,无法满足市场对该产品的需求。
三、发明内容:
本发明提供一种工艺简单、原材料利用率高的沥青碳纤维制备方法,制造出高收率、性能优良的沥青碳纤维,为建筑、机械填料、吸附材料等行业提供原料,以增强其市场竞争力,减少国外同类产品的进口,满足市场需求。
该制备方法主要是在缩聚工艺中添加合成剂大量合成软化点适宜(230-240℃)、可纺性极佳的各向同性沥青,该各向同性沥青经纺丝机纺丝,300℃不熔化,700℃低温炭化,2800℃高温石墨化制得通用级沥青碳纤维(GPCF,其拉伸强度0.8-1.2GPa,模量40-50kg.f/mm2),为进一步提高沥青碳纤维的使用性能,采用复合材料对沥青碳纤维表面改性并进行电化学处理,生产出适宜做增强填料、建筑材料、吸附材料的沥青碳纤维。
所述在缩聚工艺中添加的合成剂是六氯环氧膦腈、三羟基二苯砜和三乙胺。
所述在缩聚工艺中添加的合成剂六氯环氧膦腈、三羟基二苯砜和三乙胺的配比为5∶5∶4。
所述合成剂与物料配比为1∶50。
所述复合材料为C/SiO2、CuC2O4、SnO2的一种或几种。
所述复合材料与物料配比为1∶100。
本方法的主要有益效果是:由于在缩聚工艺中添加的合成剂-六氯环氧膦腈、三羟基二苯砜和三乙胺,大量合成软化点适宜(230-240℃)、可纺性极佳的各向同性沥青。
由于采用添加复合材料-C/SiO2、CuC2O4、SnO2的一种或几种,对沥青碳纤维表面改性并进行电化学处理,进一步提高沥青碳纤维的使用性能。
四、实施方式:
该制备方法具体如下:采用合乎要求的石油沥青经过加热抽滤,除去杂质,得到合乎要求的原料,按与沥青1∶50的比例加入合成剂,按3-5℃/min升温至320℃,恒温3.5小时,得到软化点适宜(230-240℃)、可纺性极佳的各向同性沥青,该各向同性沥青经纺丝机纺丝,得到沥青纤维,各向同性沥青纤维置入烘箱中,按升温速率3-5℃/min升温,至300℃时恒温2小时,将各向同性沥青纤维进行不熔化处理,不熔化处理之后,将各向同性沥青纤维置入炭化炉中,在真空状态下按升温速率10-15℃/min升温至700℃,恒温2小时完成炭化,所得物料在闭密状态下,按升温速率10-15℃/min升温至2800℃,恒温3小时后制得通用级沥青碳纤维,之后,采用复合材料对通用级沥青碳纤维进行表面改性并进行电化学处理,生产出适宜做增强填料、建筑材料、吸附材料的沥青碳纤维,成品经检测后真空包装入库。
本发明一种沥青碳纤维的制备方法主要工艺条件,见表一
序号 | 石油沥青(kg) | 六氯环氧膦腈(kg) | 三羟基二苯砜(kg) | 三乙胺(kg) | 复合材料(kg) |
1 | 500 | 3.5 | 3.5 | 2.8 | 5C/SiO2、CuC2O4、SnO2的一种或几种 |
本发明沥青碳纤维与普通沥青碳纤维的技术指标对比表,见表二
Claims (6)
1、一种沥青碳纤维的制备方法主要由缩聚、纺丝、不熔化、炭化、高温石墨化、表面改性等工艺组成,其特征是:在缩聚工艺中添加合成剂大量合成软化点适宜(230-240℃)、可纺性极佳的各向同性沥青,该各向同性沥青经纺丝机纺丝,300℃不熔化,700℃低温炭化,2800℃高温石墨化制得通用级沥青碳纤维(GPCF,其拉伸强度0.8-1.2GPa,模量40-50kg.f/mm2),采用复合材料对沥青碳纤维表面改性并进行电化学处理,生产出适宜做增强填料、建筑材料、吸附材料的沥青碳纤维。
2、根据权利要求1所述的一种沥青碳纤维的制备方法,其特征是:所述在缩聚工艺中添加的合成剂是六氯环氧膦腈、三羟基二苯砜和三乙胺。
3、根据权利要求1、2所述的一种沥青碳纤维的制备方法,其特征是:所述在缩聚工艺中添加的合成剂六氯环氧膦腈、三羟基二苯砜和三乙胺的配比为5∶5∶4。
4、根据权利要求1、2、3所述的一种沥青碳纤维的制备方法,其特征是:所述合成剂与物料配比为1∶50。
5、根据权利要求1所述的一种沥青碳纤维的制备方法,其特征是:所述复合材料为C/SiO2、CuC2O4、SnO2的一种或几种。
6、根据权利要求1、5所述的一种沥青碳纤维的制备方法,其特征是:所述复合材料与物料配比为1∶100。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2009100196938A CN101570904A (zh) | 2009-03-07 | 2009-03-07 | 一种沥青碳纤维的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2009100196938A CN101570904A (zh) | 2009-03-07 | 2009-03-07 | 一种沥青碳纤维的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101570904A true CN101570904A (zh) | 2009-11-04 |
Family
ID=41230381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2009100196938A Pending CN101570904A (zh) | 2009-03-07 | 2009-03-07 | 一种沥青碳纤维的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101570904A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103014918A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 济宁碳素集团有限公司 | 一种煤系通用级沥青炭纤维的制备方法 |
CN103014919A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 陕西师范大学 | 通用级沥青基碳纤维的制备方法 |
CN104178194A (zh) * | 2013-05-27 | 2014-12-03 | Gs加德士 | 碳纤维用沥青的制备方法 |
CN105088420A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 陕西天策新材料科技有限公司 | 高导热沥青石墨纤维的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87104047A (zh) * | 1986-05-02 | 1988-04-13 | 东亚燃料工业株式会社 | 高模量沥青基碳纤维及其制造方法 |
CN1185491A (zh) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种中间相沥青的制备方法 |
CN1357655A (zh) * | 2000-12-06 | 2002-07-10 | 辽阳石油化纤公司亿方化工实验二厂 | 石油系沥青基通用型碳纤维原料的制备方法 |
CN1800241A (zh) * | 2005-11-30 | 2006-07-12 | 冷亮 | 一种中间相沥青炭微球的制备方法 |
CN1915807A (zh) * | 2006-09-07 | 2007-02-21 | 上海交通大学 | 一种纳米碳纤维的制备方法 |
-
2009
- 2009-03-07 CN CNA2009100196938A patent/CN101570904A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN87104047A (zh) * | 1986-05-02 | 1988-04-13 | 东亚燃料工业株式会社 | 高模量沥青基碳纤维及其制造方法 |
CN1185491A (zh) * | 1996-12-20 | 1998-06-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种中间相沥青的制备方法 |
CN1357655A (zh) * | 2000-12-06 | 2002-07-10 | 辽阳石油化纤公司亿方化工实验二厂 | 石油系沥青基通用型碳纤维原料的制备方法 |
CN1800241A (zh) * | 2005-11-30 | 2006-07-12 | 冷亮 | 一种中间相沥青炭微球的制备方法 |
CN1915807A (zh) * | 2006-09-07 | 2007-02-21 | 上海交通大学 | 一种纳米碳纤维的制备方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103014918A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-03 | 济宁碳素集团有限公司 | 一种煤系通用级沥青炭纤维的制备方法 |
CN103014918B (zh) * | 2012-12-14 | 2014-01-15 | 济宁碳素集团有限公司 | 一种煤系通用级沥青炭纤维的制备方法 |
CN103014919A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 陕西师范大学 | 通用级沥青基碳纤维的制备方法 |
CN103014919B (zh) * | 2012-12-28 | 2014-09-10 | 陕西师范大学 | 通用级沥青基碳纤维的制备方法 |
CN104178194A (zh) * | 2013-05-27 | 2014-12-03 | Gs加德士 | 碳纤维用沥青的制备方法 |
CN105088420A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 陕西天策新材料科技有限公司 | 高导热沥青石墨纤维的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108914681B (zh) | 一种碳纤维纸的制备方法 | |
TW200728531A (en) | Carbon fiber, method of producing polyacrylonitrile precursor fiber used for producing carbon fiber, and method of producing carbon fiber | |
CN101323445A (zh) | 基于碱木质素制备多孔碳材料的方法 | |
CN101956252A (zh) | 一种硼改性聚丙烯腈原丝制备碳纤维的方法 | |
CN110396280B (zh) | 纤维增强环氧树脂基复合材料及其制备方法 | |
CN101570904A (zh) | 一种沥青碳纤维的制备方法 | |
CN108532028B (zh) | 石墨烯-碳复合纤维及其制备方法 | |
CN105155042A (zh) | 一种碳纤维丝的生产方法 | |
CN102796374A (zh) | 一种碳纳米管/苯并噁嗪/双马来酰亚胺复合材料及其制备方法 | |
CN110734641A (zh) | 一种三维导热针刺毡聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
JP2014105148A (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材料用の中間材料 | |
CN103469367B (zh) | 一种高强高模型碳纤维制备工艺 | |
CN107502998A (zh) | 一种高性能淀粉基碳纤维及其制备方法 | |
CN107163971A (zh) | 一种沥青基碳材料原料的连续化生产方法 | |
CN108456950B (zh) | 一种高模量高导热沥青基炭纤维的制备方法 | |
CN114457467A (zh) | 一种高性能碳纤维材料及其制备方法 | |
CN102383224B (zh) | 三氯化硼交联聚丙烯腈原丝制备炭纤维的方法 | |
CN105332098A (zh) | 一种碳纤维活化工艺 | |
CN108949213A (zh) | 中间相可纺沥青、其制备方法、由其制备的碳纤维及制备碳纤维的方法 | |
TW200633927A (en) | Method for producing silicon carbide nano-fiber | |
CN104775186A (zh) | 一种低表面缺陷碳纤维的制备方法 | |
CN107881599B (zh) | 一种提高聚丙烯腈基碳纤维强度的方法 | |
CN107326477A (zh) | 一种木质素基复合碳纤维及其制备方法 | |
CN104402487A (zh) | 一种制备气相生长碳纤维/中间相沥青复合材料的方法 | |
CN107956002A (zh) | 一种碳纤维生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20091104 |