PAN基碳纖維碳化焦油的特性及其脫除方法

王 華，彭衛東，石 磊，許 東，葛光濤

（1. 西安航天復合材料研究所，西安 710089； 2. 西安康本材料有限公司，西安 710089；3. 高性能碳纖維制造及應用國家地方聯合工程研究中心，西安 710089）

PAN基碳纖維碳化焦油的特性及其脫除方法

王 華1,3，彭衛東2,3，石 磊2,3，許 東1,3，葛光濤1,3

（1. 西安航天復合材料研究所，西安 710089； 2. 西安康本材料有限公司，西安 710089；3. 高性能碳纖維制造及應用國家地方聯合工程研究中心，西安 710089）

綜述了PAN基碳纖維碳化焦油的形成機理、組分構成以及焦油的主要組成和基本特性參數。表明焦油中除了含有O、N等原子的取代苯類化合物和芳香族化合物外，還含有丙烯腈單體、丙烯腈二聚體和丙烯腈三聚體的低聚物，基本上沒有四聚體以上的低聚物；焦油中含有氰基低聚物是PAN基碳纖維碳化焦油的一大特點；碳化焦油組分熔點范圍為-95～244℃，沸點31～393℃，在常溫下為液體或者固體，并且微溶或難溶于水。指出依據這些特性可以實現對碳化焦油的有效脫除，較大規模的碳化裝置宜采用直接焚燒的方法，小規模實驗性質的碳化裝置宜采用冷阱捕捉的方法。

聚丙烯腈基碳纖維；碳化焦油；特性參數；脫除方法

0 引言

PAN基碳纖維的預氧化纖維在進行低溫碳化時生成了許多裂解組分，其在300 ℃以上是氣態形式。當裂解組分隨氮氣流出碳化爐時，在爐口處凝結成液態形式的、分子量相對較大、易黏結的熱裂解產物，稱為PAN基碳纖維碳化焦油[1]。焦油的存在容易使預氧化纖維絲束的表面彼此粘連與熔結，造成纖維芯部碳化不充分和皮層的過度燒結，影響到碳纖維的結構和性能。……