煤基中间相沥青是煤沥青(包括煤液化沥青、煤焦油沥青)为原料,进行沥青精制纯化,经过加氢为氢化沥青,再进行催化反应或热缩聚反应等工艺
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图1 广东煤基碳材公司原料制得的中间相沥青偏光图
煤基中间相沥青是煤沥青(包括煤液化沥青、煤焦油沥青)为原料,进行沥青精制纯化,经过加氢为氢化沥青,再进行催化反应或热缩聚反应等工艺,并经除杂脱轻处理,而制备得到各向异性的中间相沥青。
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图2 广东煤基碳材料研究有限公司制备的煤基中间相沥青偏光图
中间相沥青由于可用于制备高性能高导热碳纤维、高端泡沫碳、高导热碳碳复合材料等先进碳材料,掌握中间相沥青工业化生产技术的日本、美国近些年一直对我国封锁禁运该产品及技术。可见中间相沥青对我国来说是宝贵而稀缺的。
一、产品性能
本公司经过艰苦研发,已掌握中间相沥青制备的核心技术,以煤液化沥青为原料,已能稳定制备得到广域流线型的可纺级沥青(头图)。
表1 广东煤基碳材料研究有限公司中间相沥青基本性能指标
| 序号 | 项目 | 性能指标 |
| 1 | 软化点,℃ | 260-300 |
| 2 | 中间相含量,% | >90 |
| 3 | 灰分,ppm | ≤200 |
| 4 | 正己烷可溶物,% | 6-7 |
| 5 | 甲苯不溶物,% | ~70 |
| 6 | 喹啉不溶物,% | 7-8 |
二、产品应用
公司以煤液化沥青为原料进行热缩聚反应制备出可纺中间相沥青,其软化点在260-300℃,中间相含量≥95%,分子量分布较均匀(甲苯不溶-喹啉可溶即TI-QS组分含量为66~67%),基于以上性能对中间相沥青进行单孔熔融纺丝,制备出可连续纺丝15min的中间相沥青纤维,样品如下。
后续继续将丝束进行氧化不熔化、炭化、石墨化处理以便得到成品中间相沥青基碳纤维。
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图3 自主制备的中间相沥青进行纺丝得到的丝束
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