使用溶剂去除沥青低分子量组分的研究

1前言高质量沥青可作为高性能碳纤维及纤维碳涂层的一种先驱体。通常情况下，沥青的碳产率越高，它作为先驱体越好，而沥青的碳产率和它的平均分子量和分子量分布有关。沥青的平均分子量越大，分子量分布越窄，它的碳产率越高，而可以有效地提高沥青的平均分子量，并使分子量分布变窄，从而提高沥青的碳产率。提高沥青的碳产率的主要方法有减压蒸馏和溶剂法。我们经过实验，发现减压蒸馏所需真空度很高而且温度很高。在温度较高的情况下，沥青容易发生化学变化。对结果不利。而溶剂分级在常压、常温下进行，过程简单，故本文选用五种溶剂[1…     

温度和成分质量比对聚碳硅烷陶瓷先驱体产率的影响

研究了温度和各成分的质量比对聚碳硅烷/二乙烯基苯和聚碳硅烷/二乙烯基苯/二甲苯先驱体溶液黏度的影响,以及质量比对其二者先驱体交联率和陶瓷产率的影响。结果表明:聚碳硅烷/二乙烯基苯先驱体的溶液黏度随温度的升高而降低;提高二乙烯基苯的含量,可以降低先驱体的溶液黏度,改善流动性,但是会降低先驱体的交联率和陶瓷产率。聚碳硅烷/二乙烯基苯/二甲苯先驱体的溶液黏度随温度升高而逐渐降低;增加二甲苯的质量比,先驱体溶液的黏度明显降低,流动性增加;且在40~60℃范围内,当聚碳硅烷/二乙烯基苯/二甲苯质量比为10:3:2时,先驱体的溶液黏度在170~410mPa·s之间,具有良好的流动性、长时间稳定性以及较高的交联率和陶瓷产率,适宜作为碳纤维预制体的浸渍液。     

聚碳硅烷—沥青共混体流变与纺丝研究

聚碳硅烷和沥青分别是转化ＳｉＣ纤维和碳纤维的先驱体。两者共混和共聚就可以得到一种新功能纤维——ＳｉＣ－Ｃ纤维的先驱体，该先驱体的可纺丝性直接与聚碳硅烷和沥青的性质相关。本文从流变性能与可纺丝性的相关性研究了聚碳硅烷——沥青共混体熔体纺丝条件，对于制备ＳｉＣ—Ｃ纤维时，选择组分材料和共混工艺有指导意义。     

聚碳硅烷应用的研究进展

聚碳硅烷(PCS)作为碳化硅(SiC)陶瓷的先驱体,具有陶瓷产率高、制备连续纤维可改性加工性优异以及自交联性良好等特点,被广泛用于航空航天等高科技领域.本文就聚碳硅烷的性能以及它在SiC陶瓷和其他方面的应用进行了阐述.     

聚碳硅烷—沥青共聚物的合成和应用

聚碳硅烷一沥青共聚物是制备SiC—C材料的先驱体,具有很广阔的应用前景。这里介绍了聚碳硅烷一沥青共聚物的合成、性能及应用。     

热机械分析确定沥青软化点的试验设计与研究

针对现有沥青软化点测试方法误差大、可测范围窄等问题，研究了基于热机械分析(TMA)确定沥青软化点的试验和方法，探究了旋转薄膜蒸发温度、煅烧温度和沥青平均粒径对软化点测试结果的影响，TMA测试沥青软化点试验的不确定度评定以及沥青分子组成和结构与软化点之间的内在关系。研究结果表明：旋转薄膜蒸发处理温度对沥青软化点的影响最为明显，处理温度越高，沥青软化点越高；TMA测试沥青软化点试验的合成标准不确定度为0.02936,相较于其他方法具有更小的不确定度；MALDI TOF-MS和¹³C-NMR结果展现了平均分子量越大，分子中重组分越多，沥青的软化点越高，并且沥青芳香族组分含量越高，缩聚程度越高，芳香度越大，其软化点越高。     

SiC基复合材料先驱体聚合物研究进展

综述了高陶瓷产率聚碳硅烷、液态聚碳硅烷、改性聚甲基硅烷等新型先驱体聚合物的研究进展,并展望了发展前景。     

用不同分子量聚碳硅烷制备含铝聚碳硅烷

分别选用分子量Mn为929、1 050、1 186的聚碳硅烷(polycarbosilane,PCS)与乙酰丙酮铝反应制备含铝聚碳硅烷(polyaluminocarbosilanes,PACS),研究PCS分子量对PACS性能及结构的影响.结果表明:随着PCS分子量的增加,PACS分子量逐渐增加,分布加宽,而活性基团Si-H键含量没有明显变化;随着PCS分子量增加,PACS陶瓷产率增加.将不同的PACS进行热交联,其陶瓷产率明显提升,增长幅度随PCS分子量增大而增大.PACS的纺丝性能随PCS分子量增大而降低.     

活性填料对聚碳硅烷裂解陶瓷性能的影响

研究了裂解温度对活性填料Al-聚碳硅烷裂解陶瓷的线收缩率、陶瓷产率、力学性能等的影响，研究表明，随着裂解温度升高，材料的线收缩率，陶瓷烧成体的密度、陶瓷产率、力学性能和微观结构均随温度升高而发生变化，活性填料Al在先驱体裂解过程中熔融并反应生成AlN，从而提高了体系的陶瓷产率，反应产生体积膨胀效应，抑制了坯体在裂解中的线收缩率，所形成的微观结构有利于提高材料的力学性能，当裂解温度为10000℃时，体系的陶瓷产率约为115%，体系的线收缩为-0.97%，材料的三点弯曲强度约为212MPa，而不含活性填料体系的陶瓷产率，烧结收缩率和三点弯曲强度分别为65%，1.49%和64MPa。     

中间相沥青分子量分布的测定

通过对中间相沥青进行还原、烷基化增溶处理,使之完全溶于测试溶剂四氢呋喃,测定了中间相沥青的平均分子量,并采用宽分布校正方法,确定了中间沥青的分子量分布。     

纤维用含硼SiC陶瓷先驱体的研究进展

综述了硅硼碳(SiBC)先驱体、硅硼碳氧(SiBCO)先驱体和硅硼碳氮(SiBCN)先驱体等纤维用含硼碳化硅(SiC)陶瓷先驱体的合成方法,分析了不同陶瓷先驱体的组成、结构和性能,比较了几种合成含硼SiC先驱体方法的优缺点,提出了纤维用含硼SiC陶瓷先驱体的合成新思路。     

3种沥青中正戊烷沥青质及其亚组分的分子特性研究

以3种沥青为研究对象,从中分离出正戊烷沥青质(As-5),又进一步从正戊烷沥青质(As-5)中分离出正庚烷沥青质(As-7)和重胶质两种亚组分,并分别对3种沥青的正戊烷沥青质、正庚烷沥青质和重胶进行了元素分析(EA)、凝胶色谱分析(GPC)、核磁共振氢谱分析(¹H NMR)的表征分析。结果表明：每种沥青的3种组分中均是正庚烷沥青质的C/H原子数比、重均分子量M_w和大小分子(LMS/SMS)含量比最大,同时具有最大的芳碳率f_A、芳环缩合程度和结构单元分子量usw。而重胶质的C/H原子数比、重均分子量M_w和大小分子(LMS/SMS)含量比均最小,同时具有最小的芳碳率f_A、芳环缩合程度和结构单元分子量usw。正戊烷沥青质的以上平均结构参数均处于其分离出的正庚烷沥青质和重胶质二者之间。在这些表征结果的基础上,对3种沥青中3种组分的溶解度参数δ进行计算,进一步分析了沥青组分的平均分子结构与溶解度参数之间的关系。     

煤焦油沥青的利用

<正> 煤焦油沥青简称煤沥青或沥青、柏油。为煤焦油蒸馏后的残渣,产率约占焦油量的55～60%,是当前煤化学重要的大吨位产品,在300℃开始沸腾,是许多复杂的高沸点芳香烃和游离碳的混合物。分子量为200～200。沥青除了单独存在的芳香烃化合物外,还有数量较大的聚合物系统,这些聚合物由2～5个核芳     

A240沥青和C—石油渣油沥青 原料及其缩聚物的分子量和分子量分布

为了从沥青原料调制出适宜于纺丝的“中间相沥青”,测定沥青原料及缩聚沥青的分子量和分子量分布是必不可少的研究工作。 本文在考察了应用凝胶渗透色谱法,VPO法及Li—乙二胺加氢还原法测定沥青原料及缩聚沥青的分子量和分子量分布后,对A240沥青原料和C—石油渣油沥青原料及其不同热缩聚条件下所得的纺丝物料进行了分子量和分子量分布的测定,并初步分析了纺丝物料的可纺性与分子量及分子量分布之间的关系。     

碳纤维及无机纤维

94皿70应用HF/BF。作催化剂由芳烃制备的中间相沥青及其结构和应用Moehida 1.…:炭素(Tans。),1992,(155),p.370一378(英)本文对29篇参考文献的综述,阐明了由芳烃制备的中间相沥青在碳科学技术中的独特性。HF/BF。催化剂,使各种芳烃齐聚成二聚体到十聚体的低聚物,从而带上通过芳基/芳基偶联而产生的环烷氢。这些中间相沥青可显示各种性质,这反应其原料结构和聚合条件不同。如100男各向异性沥青的软化点范圈在210”300℃,这种中间相沥青在常压下具有80、90多的优良碳产率、在3 .IMPa压力下的碳产率>90形,在空气中的氧化反应性和在惰气…     

GPC法测水溶性沥青的分子量分布

为了探讨凝胶渗透色谱法(GPC)测定水溶性沥青平均分子量及其分布,本文以中温煤沥青为原料,采用混酸氧化-碱溶-酸沉法制备了不同PH值沉降的水溶性沥青;以四氢呋喃为洗脱液,GPC法测平均分子量及其分布。结果表明:本文工艺条件下制备的水溶性沥青需要不同范围的GPC柱的组合才能准确高分辨率测定;在水溶性沥青制备过程中对分子量影响最显著的因素是沉降过程中的PH值,分子量小于1000的组分在PH为12-6的样品中占53.06%,在PH为6-4的样品中占23.89%,在PH为4-2的样品中占18.68%,可见制备水溶性沥青时沉淀PH越小,所得产品的分子量越大。说明分子量大的分子不仅可溶于碱性溶液也能溶于酸性溶于,而分子量小的分子只溶于碱性溶液,不溶于酸性溶液。     

SiC(Nb)陶瓷纤维先驱体聚铌碳硅烷的合成与表征

为了提高SiC陶瓷纤维的综合性能,利用聚二甲基硅烷热解制得的产物液态聚硅烷(liquid polysilane,LPS)与五氯化铌(NbCl5)反应,制各了含铌SiC陶瓷纤维的先驱体聚铌碳硅烷(polyniobiumcarbosilane,PNCS).研究表明:反应过程中存在LPS裂解重排反应,Si-H键在反应中显示出很高的活性,FNCS分子量的增加是LPS形成的Si-H键与NbCl5发生交联反应的结果,用LPS与NbCl5为原料不但能使铌元素成功地引入到先驱体中并且分布均匀,而且由于其成本比其他原料相对低廉便于大批量合成.利用PNCS制备的Si-Nb-C-O陶瓷纤维平均强度为1.8GPa,平均直径为12 μm,耐高温性能优异.     

枝状聚(苯基-二甲基)硅烷的合成及其性质研究

以苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷为原料，利用伍兹反应使其共聚生成聚（苯基二甲基）硅烷。在不同投料比下，发现枝化度越高，聚合物分子量越小，分子量分布越宽，产率越高；并用红外光谱厦29Si—NMR谱对其结构进行表征，用紫外光谱和热失重表征其光学性质和热稳定性，发现聚合物在211nm处有尖锐吸收峰，并拖尾至380nm处，热分解温度约在500℃左右，高于一般的线形聚硅烷。     

两种西部煤的化学结构及加氢液化性能

为探究西部煤的加氢液化反应性能,对新疆淖毛湖煤和内蒙古不连沟煤在间歇高压反应釜中进行了加氢液化实验,借助固体13 C-NMR和FTIR分析手段,对比研究了不同类型碳和官能团在两种煤及反应中间产物沥青质(PAA)中的分布.结果发现:淖毛湖煤的转化率和油产率分别为96.33%和47.86%,明显高于不连沟煤的转化率(76.18%)和油产率(23.44%).煤中脂肪碳和芳香碳所占比例是造成加氢液化反应转化率差异的主要因素,脂肪类和芳香类官能团的含量与反应性的关系分别呈正相关和负相关;液化油产率与原料煤中亚甲基碳和次甲基碳含量有关;与原煤相比,沥青质中的脂肪碳比例减少而芳香碳比例增加,说明脂肪碳是加氢过程中发生裂解加氢的主要活性结构.     

氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征

纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维，也是影响碳纤维性能的重要因素，而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法，氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成，以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今，针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)及固态核磁共振(¹³C-NMR)表征纺丝沥青的分子组成与结构，采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型。结果表明，采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量，且在FTIR中1 490和696 cm^-1波长处和XPS C 1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰；由MALDI TOF-MS和¹³C-NMR分析可知，由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度，其平均分子量达857,芳香度达0.87,且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结...