用煤焦油制备超高模量石墨纤维连续长丝的方法

摘要

本发明提供了一种用煤焦油制备超高模量石墨纤维连续长丝的方法，属于石墨纤维制备方法。该方法用有机溶剂对煤焦油逐级萃取，分离出纯净的沥青组分；高温高压下对沥青组分进行聚合，制备出软化点适中、中间相含量98％以上、可纺性优良的中间相沥青；对中间相沥青熔融连续纺丝，并经连续的氧化、碳化、石墨化处理，最终制得模量600GPa以上的超高模量石墨纤维连续长丝。该方法原料来源广，成本低，工艺流程简单，能耗低，易于工业化。

主权项

用煤焦油制备超高模量石墨纤维连续长丝的方法，其特征在于：主要包括以下几个步骤：(1)煤焦油的逐级萃取：将煤焦油用混合溶剂1在一定温度和压力下萃取，得到轻质组分和煤焦油沥青与混合溶剂1的混合物，对混合物进行过滤蒸馏回收混合溶剂1，得到煤沥青；将煤沥青用混合溶剂2在一定温度和压力下萃取，得到精制沥青与混合溶剂2的混合物与灰渣，对混合物进行过滤蒸馏回收混合溶剂2，得到精制煤沥青；(2)中间相的制备：将步骤(1)制备的精制煤沥青在高温高压下直接聚合或引入供氢试剂共聚，再经过减压抽提，得到软化点适中、中间相含量98％以上、可纺性优良的中间相沥青；(3)中间相沥青的连续纺丝：将步骤(2)制备的中间相沥青熔融纺丝，并上油，得到连续长度大于1000m的中间相沥青纤维连续原丝；(4)将步骤(3)制备的中间相沥青纤维连续预氧化、低温碳化、高温碳化和石墨化，得到模量600GPa以上的超高模量石墨纤维连续长丝。