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《沥青基活性碳纤维研究1_沥青纤维的不熔化处理(1).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第期高分子材料科学与工程!年月气〕∀#∃%&∋(∃)∗%&】月比义+∋%,(%),−%,.∋,%%&∋,.反休/!沥青基活性碳纤维研究’/沥青纤维的不熔化处理华坚罗德明串亚权刘中正尹华强胡玉英,,0成都科技大学成都1221+摘要利用热分析、红外光语研究了通用型沥青纤维的不熔化机理,同时对影响不熔化反应的诸因素进行了实验研究。结果表明,不熔化处理使沥青纤维碳氧基团含全增大,形成碳衷网络结构,使纤维,。、、,熔点提高强度上升不熔化温度时间氧化剂浓度及升温速率是不熔化处理的主要影响因素它,影
2、响/们影响不熔化纤维的结构与性能沥青纤维的碳化和活化关链词沥青纤维,热分析,红外光谱分析,不熔化处理。,,活性碳纤维作为一种新型高效吸附材料具有其它吸附材料所不能比拟的吸附性能吸附量大且吸附速度快、易再生、机械性能好,更适合于吸附解吸频繁的废水处理与空气净化。活性3比表、、,碳纤维优异的吸附性能取决于它独特的结构特征面积大微孔丰富孔径小纤维结构中的微量元素以及官能团具有特殊的吸附性能。近年来,由于工业化发展带来的环境污染问题已成为当前急待解决的全球性问题。国内外将活性碳纤维用于环境保护的研究主要以枯
3、胶和聚丙烯基活性碳纤维为主〔’·’〕。国内沥青基碳纤维的研究和应用尚处于起步阶段,关于沥青基活性碳纤维的不熔化、碳化、活化的机理和规律未见有系统报导。本文对沥青纤维的不熔化处理中的结构变化及规律进行了研究。实验部分/原料3。通用型沥青纤维由中国科学院山西煤炭化学所研制生产·4沥青纤维的不熔化处理,,以,。沥青纤维称重后装入管式炉在氧化气氛下一定的升温速度升至所需温度恒温反应结束,待,。冷却后称重计算不熔化纤维增重率·5不熔化沥青纤维的测试·5·6纤维力学性能测定3用#.2型纤维电7强力
4、仪分别测得42根单丝的强度和伸度,争3国家自然科学基金资助项目收稿日期,,5一一1第期华坚等3沥青基活性碳纤维研究计算其平均值。·3,65/4热性能8/∋定,沥青纤维的热性能用国产!型示差精密热分析仪测得空气为介质升’。温速度为2(9而:/5/5红外光借刻定3试样采用;<7压片法,>?≅ΑΒ42Χ型付里叶红外光谱仪上进在美制,=Δ<行测定。//一,,35!Δ射线衍射分析用日产理学%巾=ΕΔ∋)型Δ射线衍射仪测定电压为5ΦΓ电流为52Η,,久ϑ/。)(Ι靶!ΚΛ人4结果与讨论4/
5、沥青纤维的不熔化反应机理,沥青纤维由调制后的可纺性沥青经熔融纺丝冷却制成其主要成分是结构复杂的缩合芳,,5。Μ」香族化合物和杂环化合物这种结构体系带有烷基链稠环结构为烷基链所隔开沥青纤维是软化点较低的热,,,塑性材料制活性碳纤维需首先将沥青纤维置于氧化条件下处理得到结构稳,。、定的不熔性纤维才能顺利进行沥青纤维的碳化和活化沥青纤维的不熔化是纤维碳化,。活化的基础研究沥青纤维的不熔化反应机理和规律具有重要的意义ΝΕ:Ο‘!上叮翻工盆“户∀#∃%&∋(欢〔月),−曰./口,01/(】,弘∗+”23
6、!0+,40563亡叮7∗+,40石∋,33沥青纤维的热分析由8(&!所示沥青纤维在不熔化处理过程中经历了几个过程#(9微,,量水份的去除∀:曲线上纤维在增重之前有约!;的失重为沥青纤维的表面结合微量水份,,。所致5#<9经失重后沥青纤维在热氧条件下发生氧化而增重增重率为;左右=∃曲线上,,出现放热峰这时主要为沥青缩合多核多环芳烃结构中的次甲基与氧结合碳基化表现为沥青‘,,,5#>9超过!
7、剧烈氧化反应,同时因发热致使纤维局部过,,、,。热发生裂解反应纤维枯联熔断最后纤维粘结成块状沥青纤维不熔化处理过程中的分子结构变化山红外光谱(%分析图所示。8(&∋<为不熔化,,处理不同增重率的纤维的红外光谱图将较低和较高增重率的沥青纤维与原始徉品对比定性。∋∋Χ∗一’5观察不熔化反应中的结构变化图中>>≅ΑΑΒ一>凌><Δ?Ε峰为缔合经基峰稠环化合物高分子材料科学与工程!年>//一一’Α一’的特征吸收峰0)7Π+伸缩振动吸收峰为52Η4ΚΛ52Ρ45Η吸收峰为//(一Π键的伸缩振动Θ
8、144!一Κ21Κ。Η一’处/>ΘΛ25Η一’吸收峰代表轻基基团的吸收峰2为内//ΑΘ155Λ一一Κ117:一’是ΑϑΑ骨酷基吸收峰、/一ΘΚ1>’架振动吸收峰!51Η为环状平面结构振动Θ22222Α一’5、吸收峰一Η为环状取代基一(Π一3、3Α一’城撇(Π一基团的吸收峰ΘΛ22一Κ22Η之间的峰洲3、一。是稠环上洲Π的面外弯曲振动吸收峰,经不熔化处理前后以及不熔化增重不同的图中加旧4的2印2引洲+丁Σ,30/团Τ+谱分析比较
