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煤沥青与石油渣油共炭化制备纺丝性能优异的可纺沥青研究
1
作者
牛浩
周国斌
曲世杰
《煤炭转化》
北大核心
2025年第4期59-67,共9页
煤沥青(CTP)在高温热缩聚过程中易过度脱氢形成二次喹啉不溶物,破坏可纺沥青的纺丝性能,影响通用级沥青基碳纤维的力学性能。石油渣油(PR)含有丰富的烷基和环烷基结构,在炭化过程中易热解形成自由基。为改善可纺沥青纺丝性能和沥青基碳...
煤沥青(CTP)在高温热缩聚过程中易过度脱氢形成二次喹啉不溶物,破坏可纺沥青的纺丝性能,影响通用级沥青基碳纤维的力学性能。石油渣油(PR)含有丰富的烷基和环烷基结构,在炭化过程中易热解形成自由基。为改善可纺沥青纺丝性能和沥青基碳纤维力学性能,以CTP与PR为原料,通过共炭化反应使CTP分子和PR分子相互交联,将烷基和环烷基结构引入可纺沥青中,其协同作用可防止煤沥青过度聚合。将CTP和PR按不同质量比(5∶0,4∶1,3∶2)共炭化合成了三种各向同性可纺沥青,经熔融纺丝、氧化稳定化、炭化得到通用级沥青基碳纤维。通过元素分析、傅立叶红外光谱、热重分析、固体核磁和质谱等分析方法,表征了可纺沥青的分子结构,并探究了引入的烷基和环烷基结构对纺丝性能及合成碳纤维力学强度的影响。结果表明:CTP与PR按质量比为4∶1共炭化时,可纺沥青分子结构更加线性,具有优异的纺丝性能,其合成的沥青基碳纤维的拉伸强度为(935±28) MPa、弹性模量为(51.6±2.2) GPa,优于纯煤沥青基碳纤维的力学强度。
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关键词
煤
沥青
石油渣油
共炭化
各向同性可纺沥青
力学强度
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职称材料
题名
煤沥青与石油渣油共炭化制备纺丝性能优异的可纺沥青研究
1
作者
牛浩
周国斌
曲世杰
机构
山西工程科技职业大学
中国科学院山西煤炭化学研究所
出处
《煤炭转化》
北大核心
2025年第4期59-67,共9页
基金
国家自然科学基金项目(U24A20548)
山西省高等学校科技创新项目(2024L418)
+2 种基金
中国科学院山西煤炭化学研究所自主创新项目(SCJC-XCL-2023-08)
中国辐射防护研究院科学研究平台开放式基金项目(CIRP2023OF001)
山西工程科技职业大学科研基金项目(KJ202333)。
文摘
煤沥青(CTP)在高温热缩聚过程中易过度脱氢形成二次喹啉不溶物,破坏可纺沥青的纺丝性能,影响通用级沥青基碳纤维的力学性能。石油渣油(PR)含有丰富的烷基和环烷基结构,在炭化过程中易热解形成自由基。为改善可纺沥青纺丝性能和沥青基碳纤维力学性能,以CTP与PR为原料,通过共炭化反应使CTP分子和PR分子相互交联,将烷基和环烷基结构引入可纺沥青中,其协同作用可防止煤沥青过度聚合。将CTP和PR按不同质量比(5∶0,4∶1,3∶2)共炭化合成了三种各向同性可纺沥青,经熔融纺丝、氧化稳定化、炭化得到通用级沥青基碳纤维。通过元素分析、傅立叶红外光谱、热重分析、固体核磁和质谱等分析方法,表征了可纺沥青的分子结构,并探究了引入的烷基和环烷基结构对纺丝性能及合成碳纤维力学强度的影响。结果表明:CTP与PR按质量比为4∶1共炭化时,可纺沥青分子结构更加线性,具有优异的纺丝性能,其合成的沥青基碳纤维的拉伸强度为(935±28) MPa、弹性模量为(51.6±2.2) GPa,优于纯煤沥青基碳纤维的力学强度。
关键词
煤
沥青
石油渣油
共炭化
各向同性可纺沥青
力学强度
Keywords
coal tar pitch
petroleum residue
co-carbonization
isotropic spinnable pitch
mechanical properties
分类号
TQ342.742 [化学工程—化纤工业]
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作者
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1
煤沥青与石油渣油共炭化制备纺丝性能优异的可纺沥青研究
牛浩
周国斌
曲世杰
《煤炭转化》
北大核心
2025
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