一种木质素基碳纤维的制备方法与流程

文档序号:11126937阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

a、木质素预处理:对于酸性木质素直接溶于60-100倍体积的有机溶剂中进行过滤,其后在110-120℃下真空干燥4-6h,备用,另外对于碱性木质素要在酸洗前进行一次过滤,再用酸性调节剂进行酸洗、浓缩并干燥,其后再将干燥后的木质素溶于60-100倍体积的有机溶剂中进行二次过滤,最后在80-100℃下真空干燥8-10h;

b、纺丝原液配制:将步骤a预处理过的木质素加入60-80倍体积的有机合成剂中搅拌均匀,并在惰性气体形成的氛围下从室温加热至120-150℃,反应时间为1-2h;

c、纤维原丝生成:在经步骤b处理得到的纺丝原液中加入山梨醇、乙二胺或三羟甲基丙烷中的任意一种,并在惰性气体形成的氛围下进行熔融纺丝,纺丝温度为50-65℃,即得纤维原丝;

d、纤维预氧化:将得到的木质素纤维原丝置于空气中预氧化,预氧化温度从35℃升温至250℃需要经过5次升温,且每次升温的增幅不超过50%;

e、纤维碳化:将经步骤d预氧化过的纤维在惰性气体形成的氛围下加热碳化,从室温升温至600-1000℃,且升温的速率为1℃ -2℃ /min;

f、纤维石墨化:将经步骤e碳化过的纤维在惰性气体形成的氛围下加热石墨化,加热温度为1500-2500℃,即可得到木质素基碳纤维。

2.根据权利要求1所述的一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤a中所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的任意一种,所述酸性调节剂为硫酸、盐酸、磷酸中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤a中所述有机合成剂为乙二醇。

4.根据权利要求1所述的一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤d中所述5次升温的具体操作如下:第一次升温从35℃至52℃,升温时间为10-20min;第二次升温从52℃至78℃,升温时间为10-15min;第三次升温从78℃至116℃,升温时间为6-10min;第四次升温从116℃至175℃,升温时间为4-8min;第二次升温从175℃至250℃,升温时间为2-3min。

5.根据权利要求1所述的一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤b-f中任意一项所述的惰性气体为氦气、氩气、氖气中任意一种或一种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的一种木质素基碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤b-f中任意一项所述的惰性气体形成的氛围的压力为减压状态。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1