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2.5 分析 15
2.6 理论论证 15
3. 结果与讨论 17
3.1 黏度与结焦值 17
3.2 催化剂对反应的影响 17
3.3 反应温度对实验结果的影响 17
3.4 聚甲醛的用量对反应的影响 17
4. 结语 19
谢词 20
参考文献 21
1. 绪论
1.1 概述
1.2.1 研究意义
中间相沥青的黏度与温度有密切关系，同一种中间相沥青的黏度随温度升高明显下降。中间相沥青主要用于制备中间相沥青碳纤文，还可以用于制备针状焦[11]，以及碳-碳复合材料的基体材料和提取中间相碳微球等，利用中间相沥青制得的沥青碳纤文具有很高的弹性模量，因此中间相沥青作为一种新材料，具有广阔的发展前景。
1.2.2 研究目的
由于煤沥青具有含碳量高、价格低廉的优点，广泛用作炼钢用人造石墨电极和炼铝用石墨阳极等成型碳材料制品的黏结剂，以及炭／炭复合材料用基体前驱体[7]，这就要求煤沥青不仅要有良好的工艺性，而且要有优良的耐热性，同时残炭的各向异性也是追求的目标。我国对煤沥青研究起步较早，改性沥青的主要功用之一是提高沥青混合料在高温下的抵抗变形能力，而在其他温度下对沥青或沥青混合料的特性无不利作用，所以目前对改性沥青的需求日趋剧烈，在铺设道路方面表现尤为显著。[3]
1.2.3 研究范围
本文主要是用催化合成法对原料沥青进行催化改质，以交联剂为改性剂，在三氯化铝/对甲苯磺酸的作用下进行改性。该方法既可促进煤沥青发生分子交联，提高煤沥青的平均分子量，又可阻止炭化过程中小分子组分的挥发，从而提高煤沥青的残炭率。但是，交联过度就会生成大平面状分子甚至近乎体状交联，影响煤沥青的流变性能，从而阻碍中间相的发展，对煤沥青的石墨化性能产生不利影响。[1]
1.2.4 技术要求
1) 制得的中间相沥青结焦值要大于50%
2) 中间相含量高于40%
3) 在DMAc具有较好的溶解性
1.2 发展概况
1.2.5 利用中间相沥青制备炭纤文
炭纤文及其复合材料是当前最有发展前途的一类高性能结构材料，根据制备原料的不同可分为聚丙烯腈基炭纤文、沥青基炭纤文和黏胶基炭纤文等。最初的沥青基炭纤文是由Otani[17]通过热解ＰＶＣ沥青纤文而制得的，但是各向同性的，力学性能很差。1970年美国联合碳化物公司开始研制中间相沥青炭纤文，并于1981年实现了中间相沥青纤文的工业化。1978年Singer[18]发现含有液晶相的中间相沥青可以纺丝制得高度择优取向的沥青纤文。这些纤文易于转化成具有有序态良好石墨结构的高强度和高模量石墨纤文。[13]
中间相沥青具有较高的纯度以及高芳香度所导致的高取向性，是制备高性能炭纤文的一种优良前驱体。经过熔融纺丝工序后形成纤文，由于经过喷丝板过程中中间相分子发生了择优取向，使得分子取向排列方向平行于纤文轴。这种纤文再经过进一步的氧化、炭化或石墨化处理可以制成具有高模量 （＞900GPa）和高强度（>4GPa）的纤文状炭材料[12]，因而可以广泛地应用到多种复合材料中，到目前为止这种碳材料已经被 成功地应用到了高速飞行器中要求十分苛刻的场合，如火箭的推进喷嘴、航天飞机的机翼等。另外，在体育器材方面，这种炭纤文也显示了它的优越性。由于这种碳材料具有质量轻、强度和模量高等优点，可开发出高档的体育器材，如钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。此外，中间相沥青基炭纤文石墨化后在纤文轴方向具有很高的石墨度，赋予了这种碳材料在纤文轴向高的导电（电阻率仅为1.13Q・m）和导热性能（热导率可高达1200w/（m・k）），从而可能在航空航天、核能等领域的热管理系统中获得进一步的应用。与此同时，国内外研究人员还纷纷以中间相沥青为原料，通过熔纺工艺制备出比表面积大、孔结构丰富、吸附性能优异的活性炭纤文。[12]
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