氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征

摘要：

纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维,也是影响碳纤维性能的重要因素,而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段.对比传统热缩聚法,氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成,以制得纺丝性优异的沥青前驱体.迄今,针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道.采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XP S)、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)及固态核磁共振(13 C-NMR)表征纺丝沥青的分子组成与结构,采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型.结果表明,采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量,且在FTIR中1490和696 cm-1波长处和XPS C 1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰;由MALDI TOF-MS和13 C-NMR分析可知,由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度,其平均分子量达857,芳香度达0.87,且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结构.根据表征分析结果,采用Shoolery-Budde提出的平均分子模型,构建了由氯化-脱氯化法和热缩聚法合成的纺丝沥青的分子模型.

关键词：纺丝沥青、氯化-脱氯化法、热缩聚法、分子结构特征、平均分子模型

所属期刊栏目：29

分类号：TQ342+.74

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2023-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：33-38