用于低温纺丝的中间相沥青原料及制备方法和应用

摘要

本发明涉及用于低温纺丝的中间相沥青原料及制备方法和应用，采用萘系化合物为原料、以氟化氢‑三氟化硼为催化剂聚合，将产物用溶解度参数大于10.0的杂环芳香族有机溶剂溶解，过滤分离去除不溶的高分子量产物，再将可溶物通过离心分离方法去除低分子量产物，通过控制聚合条件和高、低分子量产物的分离条件制备上述中间相沥青。与现有技术相比，本发明中间相沥青具有软化点温度低、熔体流动性好、分子量分布窄的特点，可以使纺丝在270℃以下的低温进行，不仅有利于纺丝过程的长期稳定操作，还有利于降低中间相沥青纤维的生产成本，为进一步低成本地生产碳纤维或者其它碳材料提供了良好的解决方案。

主权项

一种用于低温纺丝的中间相沥青原料的制备方法，其特征在于，该方法为：以萘系化合物为原料，在以氟化氢和三氟化硼为催化剂下进行聚合反应，其中氟化氢的用量为原料摩尔数的0.5～5.0倍，三氟化硼的用量为原料摩尔数的0.1～0.8倍；聚合反应温度是250～300℃，当聚合反应结束后，除去催化剂HF‑BF₃，然后持续吹入氮气分离除去低沸点产物，得到沥青产物P1，将该沥青产物P1用25℃时的溶解度参数大于10.0的杂环芳香族有机溶剂进行溶解，过滤分离去除不溶物得到沥青产物P2，将沥青产物P2进行离心分离，分离后去除上层密度小的组分，下层即为用于低温纺丝的中间相沥青原料P3；所述的萘系化合物是稠环芳烃化合物，稠环芳烃化合物的衍生物，或者含有稠环芳烃化合物链段的缩合物；所述的稠环芳烃化合物为萘、蒽、菲或苊。