CN1085748C - 制备溶剂化各向同性沥青、碳制品的方法及溶剂化各向同性沥青和碳纤维 - Google Patents

Abstract

本发明提供了制备具有比非溶剂化状态的相同沥青低至少40℃的流体温度的溶剂化各向同性沥青的方法。此外，本发明提供了碳化前不需要氧化稳定化的可以制成碳制品的溶剂化各向同性沥青。

Description

制备溶剂化各向同性沥青、碳制品的方法及溶剂化各向同性沥青和碳纤维

                      背景和概要

本发明申请涉及下述发现：即高熔点各向同性沥青可转变成溶剂化各向同性沥青并藉此降低所述沥青的有效熔点。由这里公开的方法所制备的溶剂化沥青可纺成几乎不需要或完全不需要稳定化处理的纤维。

纺常规的非溶剂化各自同性沥青的方法为众所周知。目前KurehaChemical Industry Co，是年生产能力为900吨的主导生产者。另外的制造商包括Ashland Oil Co.和Kawasaki Steel Company。

各自同性碳纤维常用作混凝土结构的增强材料。在这方面，碳纤维必须具有和钢及玻璃纤维的竞争能力。因此，以尽可能低的费用提供碳纤维是需要的。在制备碳纤维的过程中，最慢和最耗费的步骤之一是纤维碳化前初生纤维的稳定化(通常通过氧化完成)。稳定化步骤中需要预防超过350℃、通常高于1000℃温度下进行的碳化过程中纤维的熔化。为了降低该步骤的时间和花费，人们优选由高熔点沥青来制备纤维。但是，在本发明前，在纺制温度以上的温度熔融的那些沥青是不能利用的。

因此，本发明的目标之一是提供稳定化前不需要氧化的制备碳纤维的方法。此外，本发明提供具比非溶剂化态的相同沥青的熔点低至少40℃的流体温度的溶剂化各向同性沥青。另外，本发明提供可在等于或大于纺制温度的温度下纺成纤维、脱挥发分和氧化稳定化的溶剂化沥青。

                      定义本说明书和权利要求书应用了下列术语和定义：

本文所用的术语“沥青”是指具有在各种工业生产过程中作为副产品产出的沥青性质的物质诸如天然沥青、石油沥青和在石脑油裂化产业中作为一副产物获得的重油和从煤得到的高碳含量的沥青。

“石油沥青”是指从石油馏出物或残余物的催化裂化和热裂化中获得残余含碳材料。

“石油焦”是指来自石油沥青的高温热处理的固态难熔残余物。

“各向同性沥青”是指含不按液晶光学有序顺序排列的分子的沥青。

“各向异性沥青”或“中间相沥青”是指包含具芳香结构的分子的沥青，所述分子通过相互作用结合在一起形成光学有序的液晶，这种液晶依温度不同可成液态或成固态。

“中间物(mesogens)”是指熔融时形成中间相沥青的分子，它们包含广泛的排列成受热就形成液晶的大芳香分子的混合物。

“假中间物”是指本身为潜在的中间相前体，但受热时一般不形成光学有序的液晶而是受热时会直接形成固态焦从而见不到熔融的物质。

溶剂化沥青的“流体温度”被定为将熔剂化沥青以每分钟1℃从熔点以上的温度冷却下来时仪表指示粘度为6000泊时的温度。如果溶剂化沥青的熔点可容易地测得，那么它总是低于流体温度。

“溶剂化沥青”是指其中含有5-40％(重量)的溶剂且具有比没有混溶剂的沥青组分的熔点低至少40℃的流体温度的沥青。

“纤维”是指能够形成有用制品的长纤维。

“定向分子结构”是指在形成的含碳制品中中间相区域结构的顺序，这种顺序相当于制品的轴，提供了制品的结构性质。

溶剂化沥青的“溶剂含量”是指由溶剂真空分离后测得的失重值。在这种测定中，没有夹带或截留溶剂的样品被准确称重，粉碎并在5mm以下压力及150℃的真空烘箱中加热一小时。百分溶剂含量是失重或重量差乘100除以原样品重的值。

“氧化/稳定化”是通过将制品和氧气或氧化剂反应来制备不熔沥青制品的处理过程。

“软化点和熔点”通过在惰性气氛下在热载台显微镜(hot stagemicroscope)上以约5℃/分钟加热样品来测定的。干沥青的软化点是沥青颗粒第一次变圆(first rounding)的角特性。干沥青的熔点是看见软化沥青第一次可察流动时的温度。

                本发明的简要公开

本发明提供熔剂化各向同性沥青和制备这种沥青的方法。另外，本发明提供具有独特稳定性和高熔化温度的低成本碳制品。此外，本发明提供任何中间相区域结构没有高度沿纤维的轴向延伸或伸长的碳纤维。

制备溶剂化各向同性沥青的常规方法包括将各组分混合一起以形成一可溶溶剂相和一不溶沥青相。混合过程优选在足以使所有相均维持在液态的温度下进行，此后让该体系沉降。该体系沉降期间发生析相作用。析相后，通过在不破坏所述溶剂化各向同性沥青的条件下除去液态溶剂相回收所述溶剂化各向相性沥青。

本发明的溶剂化各向同性沥青会具低于40％(体积)的光学各向异性(中间相)。但是，应该理解用以去除溶剂的沥青的干燥可能产生另外的中间相。此外，本发明的溶剂化各向同性沥青具有比没有溶剂的相同沥青的熔点低至少40℃的流体温度。此外，本发明的溶剂化各向同性沥青将具有至少5％(重量)的甲苯不溶物。最后，根据原料沥青的组成，本发明的溶剂化各向同性沥青或者1)在除去溶剂后自动自稳定化，或者2)可在较短时间周期内在高于其流体温度的温度下稳定化。

本发明也提供由溶剂化各向同性沥青制备碳制品的方法。本方法包括制备溶剂化各向同性沥青的步骤，还包括形成碳制品的步骤。目前，最普通的碳制品是碳纤维。制备碳制品的方法可以可选地包括一溶剂交换步骤，其中用来制备溶剂化各向同性沥青的溶剂由更适合于制备碳制品的溶剂代替。

最后，本发明提供具有独特自稳定化或改良的稳定化性质的碳制品。本发明的最优选的碳制品是那些形成后脱去溶剂就可加热到碳化温度而不熔融的制品。这样，本发明提供了碳化前不需要化学不熔化步骤的碳制品。

具体而言，本发明提供由含约5-40重量％溶剂的溶剂化各向同性沥青制备的沥青纤维，所述沥青纤维一旦脱去溶剂就是不熔的。同时本发明提供由含约5-40重量％溶剂的溶剂化各向同性沥青制备的沥青纤维，其中脱溶剂后的所述沥青纤维在暴露于含约2-5％氧气的气氛中并在高于所述纤维的形成温度的温度下加热时会氧化。

或者说，本发明通过制品制备，脱溶剂和制品稳定化步骤提供了可在大于溶剂化沥青的流体温度的温度下稳定化处理的碳制品。此外，与先前的碳制品相比，稳定本发明的碳制品所需的时间被减少。另外，在本发明的碳制品中存在的任何中间相趋向于发展为在制品形成后的脱溶剂。由于这种制品形成后中间相的发展，它并不高度地被伴随制品形成的剪切力所伸长。

                   附图的简要公开

图1是常规沥青与溶剂化沥青的氧化稳定化的比较图。

                   本发明的详细公开

I.溶剂化各向同性沥青的制备

溶剂化各向同性沥青的制备开始于选择合适的原料沥青。适用于本发明的沥青具有以下的重量组成：约88-96％碳、多至约12％氢和不多于6％的硫、氧、氮或其它组分。最好所述沥青的大部分分子是芳族的。此外，所述沥青应具有低浓度助熔剂(flux)不溶物。最好所述沥青具有低于20％的助熔剂不溶物。如果需要，可在溶剂化之前或之后进行沥青的过滤来使不溶物达到适当的水平。或者，所述沥青可用有机助熔剂诸如甲苯，氯仿或四氢呋喃等助熔，接着进行助熔剂不溶物的物理分离。边些助熔剂不溶物一般包含沥青杂质诸如灰分和无机化合物。在一些情况下，非常高熔点的有机化合物也可能作为助熔剂不熔物去除。一般来说，具有少于30％(重量)的喹啉不溶物(QI)的沥青是适合的；但是优选的沥青具有0-10％的QI。一般来说，这些沥青具有约100-300℃的熔点。

适合的沥青的另一参数是在溶剂诸如甲苯中不溶性的程度。一般来说，为产出溶剂化各向同性沥青产品，原料沥青必须含至少5％(重量)的甲苯不溶物。最好所述原料沥青含有至少20％(重量)的甲苯不溶物。和助熔剂不溶物相反，甲苯不溶物通常是需要更强的溶剂来使其变为可溶的有机化合物。满足上述要求的沥青包括合成沥青、煤沥青、石油沥青和乙烯焦油沥青。市售沥青包括Ashland A 240沥青、热处理的Ashland A 240和Ashland Aerocarb沥青。

在本发明中合适的溶剂化溶剂的选择是同等的重要。适合的溶剂一般具8.0-11.0的溶度参数。术语溶度参数定义如下： $\mathrm{\ρ}={\left(\frac{H_v-\mathrm{RT}}{V}\right)}^{V_2}$

式中H_v ＝汽化热

    R＝摩尔气体含量

    T＝温度(°K)

     V＝摩尔体积

对于有关溶度参数的讨论，请参见此处通过引用结合进本文的J.Hildebrand和R.Scott于1948年著的Solubility of Non-Electrolytes。所发现的可用于本发明的溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、1，2，3，4-四氢化萘。另外，其它实际为芳族的溶剂诸如杂芳族化合物(例如喹啉和吡啶)和1至3环芳族化合物和它们部分氢化或烷基化的衍生物也可在本发明中使用。另外，芳族和链烷溶剂如庚烷的基本为芳族的共混物也可用于本发明中。一般来说，适合的溶剂会产生相当于由甲苯产生的重沥青不溶物量的四分之一至二倍量的重沥青不溶物。对本公开来说，溶度是通过在环境条件下将1克沥青和25毫升溶剂混合来测定的。

如上所述，本发明的方法将沥青和溶剂混合来提供溶剂化各向同性沥青。按照本发明的方法，各向同性沥青在足以使混合物中所有相均转化成液态的温度和足以防止沸腾的压力下与溶剂混合约1小时。混合后，接着就让沥青/溶剂体系沉降和冷却。在这个步骤中，发生析相，产生液态溶剂相和溶剂化沥青相。根据设备不同，沉降通常在约五至三十分钟内完成。如果需要，机械方法如离心也可用来加快析相。析相后，溶剂化沥青可以以液体回收，也可待混合物冷却后以沉淀固体回收。在两种情况下，常规回收方法诸如滗析液相或过滤去除固态溶剂化沥青均是适用的。或者，也可在液态下连续回收溶剂化沥青和溶剂相。如需要，回收的溶剂化沥青在液态时也可通过过滤除去杂质。

或者，溶剂化沥青可通过在溶剂相为液态而溶剂化沥青相为固态的较低温度下形成同样的各向同性原料沥青和溶剂的混合物来获得。当使用这种方法时，固态溶剂化沥青可通过常规的方法如过滤来回收。

溶剂化沥青的非挥发性部分的性质可通过将溶剂化沥青在约150℃的温度干燥约60分钟去除掉溶剂后测量。在沥青干燥后，软化点和熔点可通过在惰性气氛下在热载台显微镜(hot stage microscope)上以约5℃/分钟加热来测定。除去溶剂后，本发明的沥青正常情况下具有至少280℃的软化点。坚硬、干燥的沥青将在500℃以上的温度软化；但是这些沥青在惰性气氛中以5℃/分钟加热时不会熔融。这些沥青被认为是自稳定的，因为它们在连续加热时直接碳化成碳制品。

II.溶剂化各向同性沥青

本发明的溶剂化各向同性沥青提供了胜过非溶剂化各向同性沥青的几项重要优点。一般来说，溶剂化沥青含有约5-40％(重量)的溶剂。此外，溶剂化沥青具有至少50％(重量)的甲苯不溶物并可包含多至40％(体积)的光学各向异性。一旦从沥青除去溶剂，各向异性含量就可能增加。本发明的溶剂化各向同性沥青具有比非溶剂化状态的相同沥青即干沥青的熔点低至少40℃、有时低100℃以上的流体温度。

III.制备碳制品的方法

本发明还提供用溶剂化各向同性沥青制备碳制品的方法。特别是，本发明提供用溶剂化各向同性沥青制备碳纤维的方法。用溶剂化各向同性沥青制备碳制品的过程由溶剂化各向同性沥青开始。

根据所要形成的制品和用来使沥青溶剂化的溶剂的不同，生产过程可能需要用与该生产过程相适应的溶剂替代溶剂化溶剂。这个被称为溶剂交换的步骤可用几种不同方法来完成。一种方法要求先将溶剂化沥青干燥以赶走溶剂，然后用适合的溶剂使沥青再溶剂化。另一可选用的方法考虑将具比最初溶剂化溶剂更高沸点的溶剂加入到溶剂化沥青中。随后，将这种混合物加热至沸以使较低沸点的溶剂除去而剩下含有较高沸点溶剂的溶剂化沥青。不管采用何种方法，一般的生产溶剂具有约8至约12并可能更高的溶度参数。所述的生产溶剂可包括一种或多种下列溶剂(未详尽列出)：甲苯、苯、二甲苯、1，2，3，4-四氢化萘、四氢呋喃、氯仿、庚烷、吡啶、喹啉、卤代苯、氯氟苯和2至4环芳香溶剂和它们部分烷基化和氢化的衍生物。

一旦溶剂化沥青包含适合于生产方法的溶剂，就可通过本领域技术人员熟悉的方法制成碳制品。目前，最普通的碳制品是碳纤维。

在用溶剂化沥青纺制碳纤维的过程中，一部分溶剂将从产品纤维中脱去。纺制后，任何剩余的溶剂可方便地通过纤维的干燥去除。脱去溶剂后产生具有至少280℃的软化点的碳纤维。此外，得到的纤维具有大于纤维的纺制温度的熔点。最后，根据初始原料沥青的不同，得到的纤维在碳化前不需要另外的处理。在一种实施方案中，将所述溶剂化沥青制成沥青制品的过程包括在比溶剂化沥青的非溶剂化状态的熔点低的温度下将所述沥青纺成纤维。

具有大于350℃起始温度的软化温度的干燥后的纤维可不经预稳定而碳化。所述纤维最好具有大于500℃的软化点。碳化是通过以稍低于纤维软化点的温度加热所述纤维来完成的。随着纤维碳化的进行，纤维的软化温度上升使得碳化反应温度相应提高。但是，在碳化反应期间纤维的加热温度决不会高于其软化点。对于软化点大于500℃的纤维而言，加热可以以每分钟20℃或更快的速率进行而不会使纤维软化。一般来说，加热至600℃后碳化就得以完成。但是，也可能以更高的温度处理纤维。

对于软化点在约280-500℃的沥青，碳化前进行氧化稳定化处理可能是优选的。另外，在某些情况下，也可能需要将软化点大于500℃的沥青进行氧化稳定化处理。

本发明的一项优点是能在较高温度和较低的氧气浓度下快速使所述沥青和/或由这种沥青制备的碳制品氧化稳定化。具体地说，稳定化过程可在大于制品形成温度的温度下和氧气含量少于5％的气氛中完成。本发明的氧化稳定化方法优于先有方法的情况由实施例2和图1得以证明。图1比较了常规沥青和溶剂化沥青的氧化稳定化。如图1所示，在氧化稳定化之前所述溶剂化沥青并不需要冷却，稳定化在较短的时间周期内，一般在较高温度下进行。这样，本发明通过消除氧化稳定化所涉及的可燃性危险提供了明显胜于先有技术的安全性优势。

IV.溶剂化沥青制成的碳纤维

本发明的初生沥青纤维总是在溶剂化沥青纺制温度以上的温度熔化。一旦除去溶剂，本发明的纤维一般是难熔的。结果，本发明的纤维在碳化前通常不需要化学稳定化处理。但是，在需要稳定化的情况中，稳定化可在只含约2-5％氧气的气氛下在明显短得多的时间周期内完成。

一旦初生纤维碳化，本发明的碳纤维可在连续各向同性到连续各向异性的范围内变化。但是存在于这些纤维中的任何各向异性区域的大部分没有中间相沥青碳纤维典型特性的高度延伸的区域结构。这些纤维会具有相应于常规各向同性沥青纤维的抗张强度。这些纤维包含各向异性区的程度使这些纤维和完全各向同性的纤维相比具有改良的热性质和电性质。

下面实施例用来说明本发明。除非另加指定，否则这里所用的份数和百分比均是以重量计的。本申请人并不希望受各实施例中的所述理论的限制；相反，本发明的真正范围应根据所附的权利要求书来决定。

实施例1

在一带搅拌的高压釜中，以每8CC溶剂1g沥青的比率将A240各向同性沥青(8％(重量)甲苯不溶物；购自Ashland Chemical，Inc.，Columbus，Ohio)样品与甲苯混合。将高压釜用氮气清洗、稍稍抽空后密封。用80分钟时间将混合物加热到233℃。将混合物在233℃下搅拌10分钟。然后不搅拌将混合物在233℃保持15分钟，接着让其冷却。在加热过程中在密闭反应釜中出现的最大压力是175psig。

固态沥青从反应釜的底部回收，所计算出的沥青的收率是6.4％。将这种沥青用光学显微镜分析，结果发现含有5％小球形式的中间相。

通过在真空下，在360℃加热30分钟将固态沥青样品干燥。该步骤从所述沥青除去了28.2％的挥发性物质。经干燥的沥青在显微镜热载台上，在氮气气氛下，以每分钟5℃的速率加热到650℃时并不软化或熔融。

实施例2

通过以1g沥青比8ml甲苯的比率混合Aerocarb 80[30％(重量)甲苯不溶物]与甲苯，制备溶剂化沥青。在230℃下将该混合物搅拌1小时，让其沉降15分钟，然后让其冷却。从容器底部回收到收率为54％的稠密固态溶剂化沥青层。这种溶剂化沥青基本上是各向同性的，只有5-10％(体积)的各向异性，其形态为细球状，少量为较大的球状。

将所述溶剂化沥青样品在真空下，在150℃干燥1小时去除溶剂。干燥后，沥青失重22.1％。将该沥青再在真空下加热到360℃以除去另外4.9％的挥发物。这种另外的失重看来是由于残余溶剂的去除和一些轻油分的损失。该样品的分析结果表明总共有52％(体积)的各向异性。这证明了溶剂化各向同性沥青一旦失去溶剂就会产生另外的各向异性。

溶剂化各向同性沥青的流体温度通过在一小高压釜中测量搅拌阻力的方法来测定。将一部分甲苯溶剂化沥青加热到其流体温度以上的温度即235℃，然后以约每分钟1℃的速度慢慢冷却。用这种方法，这种甲苯溶剂化沥青在191℃达到了6000泊的粘度。因此，所述溶剂化沥青的流体温度比Aerocarb原料沥青的熔点低42℃。

随后，利用热载台显微镜在溶剂去除后测定所述溶剂化沥青的熔点和软化点。如前面所定义的那样，软化点为沥青颗粒出现第一次变圆角特征时候的温度。熔点则是看到软化沥青第一次可察流动时的温度。按照上述方法和规定，得到干燥溶剂化沥青的软化点为323℃及熔点为328℃。干燥溶剂化沥青的熔点比Aerocarb80原料沥青高95℃。显然，在该实验中干燥的溶剂化沥青和溶剂化沥青的流体温度之间熔点的差值至少为137℃。

为验证干燥的溶剂化沥青的改良的稳定性，将干燥的溶剂化沥青样品和Aerocarb80沥青样品进行氧化处理。将两种沥青样品均粉碎成10至200微米颗粒，然后在低于它们的软化点约20℃的温度下氧化30分钟。氧化气体是含2％氧气的氮气。这样，Aerocarb80原料沥青在205℃下氧化而干燥后的溶剂化沥青在300℃氧化。氧化后，在氮气氛下以每分钟5℃的速率加热来测定每种沥青的软化点和熔点。稳定化后的Aerocarb在250℃软化，在254℃熔化，即它比未经稳定处理的沥青有22℃的改善。相反，稳定化后的溶剂沥青在加热到650℃时没有熔化，只有20％的样品有软化的迹象。显然，稳定处理后的溶剂化沥青比稳定处理后的原料沥青具有显著改善的热性质。溶剂化沥青和非溶剂化沥青的性质比较情况列于下表中。

                         表1

	Aerocarb80	溶剂化沥青
			干沥青性质1软化点，℃熔点，℃	228233	323328
溶剂化沥青的流体温度2，℃	---	191
			沥青稳定处理(含2％O2的N2)温度，℃时间(分)	20530	30030
稳定化后的沥青性质1软化点，℃熔点，℃	250254	＜20％至650无至650

1.以5℃/min速率在N₂气氛下热载台观察2.冷却过程中粘度达到约6000泊时的温度

实施例3

本实施例用来证明由实施例3的溶剂化各向同性沥青纺制的碳纤维优于由Aerocarb原料沥青纺制的纤维。在将实施例3的溶剂化沥青纺成纤维前，先将溶剂化沥青用1，2，3，4-四氢化萘再溶剂化。再溶剂化步骤包括将溶剂化沥青干燥以除去甲苯，接着将沥青与1，2，3，4-四氢化萘以7∶2(沥青∶溶剂)的比率混合。将1，2，3，4-四氢化萘溶剂化的沥青在230℃平衡30分钟。这种再溶剂化沥青的流体温度为161℃。

将所述溶剂化沥青和Aerocarb原料沥青熔纺成纤维。在187℃将溶剂化沥青纺成50-60微米纤维。这种由溶剂化沥青纺制的初生纤维含有残余溶剂。在二分钟内将这些纤维在氮气氛下加热到290℃，然后以每分钟5℃进一步加热以测定这些初生纤维的软化点和熔点。纤维尖端变圆以及一些位置出现弯曲指示出的软化点出现在302℃。纤维端头的变圆及膨胀和纤维接头的熔化指示出的熔点出现在353℃。应注意的是初生纤维一般会比经小心干燥的纤维更早软化和更迟熔化。

和本发明相反，Aerocarb原料沥青在纺成40至60微米纤维前需要加热到298℃。将这些初生纤维在二分钟内加热到200℃然后进一步以每分钟5℃加热。这些纤维在227℃软化并在234℃熔化。

另外，将两类纤维均进行稳定化处理。溶剂化沥青纤维通过在270℃(比纺制温度高83℃)下暴露在含2％氧气的氮气中60分钟进行稳定化。然后通过在氮气气氛下以每分钟20℃加热使纤维温度升到650℃。所述纤维并不软化或熔化。将Aerocarb原料沥青纤维在195℃暴露于同样的含氧气体中60分钟。注意：由于这些纤维的熔点方面的原因，较低温度是必要的。通过在氮气下以每分20℃升高温度，(发现)这些纤维在248℃软化及在258℃熔化。如表2所示，这些结果清楚地证明了用溶剂化沥青可使稳定化过程更容易及纺制温度更低。

                         表2

	Aerocarb80	溶剂化沥青
			熔纺温度，℃	298	187
初纺纤维熔化性质1--软化，℃--熔化，℃	227234	302353
			纤维稳定温度(含2％O2的N2)温度，℃ 时间，分	19560	27060
稳定化的纤维的性质2，软化点，℃熔点，℃	248258	无到  650无到  650

1.在N₂气氛下以5℃/min热载台观察

2.在N₂气氛下以20℃/min热载台观察

还有，从本说明书或此处所公开的本发明的实施来考虑，本发明的实施方案对本领域技术人员来说是显而易见的。本发明者希望本发明说明书和实施例只被认作是示范性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

Claims (26)

1.制备溶剂化各向同性沥青的方法，包括：

a)将各向同性沥青与溶剂混合形成混合物；

b)将所述混合物分成液态溶剂相和溶剂化沥青相；

c)回收所述的溶剂化沥青相。

2.权利要求1的方法，其中步骤a)包括维持足以使混合物中所有的相均转化成液态的温度和足以防止沸腾的压力。

3.权利要求1的方法，其中紧接步骤b)，将当时为液态的所述溶剂化沥青过滤以除去任何不溶杂质。

4.权利要求1的方法，其中所述溶剂选自具有约8.0至约11.0溶度参数的溶剂。

5.权利要求1的方法，其中所述溶剂包括一种或多种选自下列的溶剂：甲苯、苯、二甲苯、1，2，3，4-四氢化萘、四氢呋喃、氯仿、庚烷、吡啶、喹啉、卤代苯、氯氟苯、2和3环芳香溶剂及其部分烷基化和氢化的衍生物。

6.权利要求1的方法，其中步骤c)包括通过过滤将所述溶剂化沥青和所述液态溶剂相分离。

7.从溶剂化各向同性沥青制备碳制品的方法，包括：

a)将各向同性沥青与溶剂混合形成混合物；

b)将所述混合物分成液态溶剂相和溶剂化沥青相；

c)回收所述溶剂化沥青相；

d)将所述溶剂化沥青制成沥青制品；

e)在低于所述沥青制品的软化点的温度下将所述沥青制品碳化。

8.权利要求7的方法，其中所述步骤a)的溶剂选自具有约8.0至约11.0溶度参数的溶剂。

9.权利要求7的方法，其中所述步骤a)的溶剂包括一种或多种选自下列的溶剂：甲苯、苯、二甲苯、1，2，3，4-四氢化萘、四氢呋喃、氯仿、庚烷、吡啶、喹啉、卤代苯、氯氟苯、2和3环芳香溶剂及其部分烷基化和氢化的衍生物。

10.权利要求7的方法，其中紧接所述步骤c)，将所述溶剂化沥青干燥以除去所述溶剂，然后用适合制备沥青制品的溶剂重新使所述沥青溶剂化。

11.权利要求10的方法，其中所述适合制备碳制品的溶剂包括一种或多种选自下列的溶剂：甲苯、苯、二甲苯、1，2，3，4-四氢化萘、四氢呋喃、氯仿、庚烷、吡啶、喹啉、卤代苯、氯氟苯、2至4环芳香溶剂及其部分烷基化和氢化的衍生物。

12.权利要求7的方法，其中所述步骤d)包括在比溶剂化沥青的非溶剂化状态的熔点低的温度下将所述沥青纺成纤维。

13.权利要求7的方法，具有另外的通过在氧化剂存在下加热所述制品来稳定所述制品的步骤。

14.权利要求13的方法，其中所述稳定化步骤在含有5％以下氧气的气氛下进行。

15.权利要求7的方法，其中所述步骤a)包括维持足够的温度和压力以使所述混合物中的所有相均为液态。

16.权利要求7的方法，其中紧接步骤b)，将当时为液态的所述溶剂化沥青过滤以除去任何不溶杂质。

17.权利要求7的方法，其中所述步骤c)包括通过过滤将所述溶剂化沥青与所述液态溶剂相分离。

18.权利要求7的方法，在步骤d)后步骤e)之前具有干燥所述沥青制品的另外步骤。

19.权利要求7的方法，具有碳化所述制品的另外步骤。

20.权利要求7的方法，其中紧接步骤c)后，将一沸点比所述步骤a)的溶剂沸点高的溶剂与所述溶剂化沥青混合，接着将所述混合物加热到比所述步骤a)溶剂的沸点高的温度以达到排除所述步骤a)溶剂的目的。

21.权利要求7的方法，其中所述碳制品是碳纤维。

22.溶剂化各向同性沥青，包括：

a)约5-40重量％溶剂；

b)至少50重量％甲苯不溶物；和

c)具有比非溶剂化沥青低至少40℃的流体温度。

23.权利要求22的溶剂化各向同性沥青，其中所述沥青具有低于40体积％的光学各向异性。

24.权利要求22的溶剂化各向同性沥青，其中所述沥青为一旦脱去溶剂就是不熔的。

25.由含约5-40重量％溶剂的溶剂化各向同性沥青制备的沥青纤维，所述沥青纤维一旦脱去溶剂就是不熔的。

26.由含约5-40重量％溶剂的溶剂化各向同性沥青制备的沥青纤维，其中脱溶剂后的所述沥青纤维在暴露于含约2-5％氧气的气氛中并在高于所述纤维的形成温度的温度下加热时会氧化。