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中间相沥青及煤基碳纤维
煤系中间相沥青用于高性能碳纤维

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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12.png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