1.溶致改性
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基于Diefendorf跟Riggs的膠束模型跟溶解度參數(shù)實(shí)際,EXXON公司開(kāi)發(fā)了一種制備新旁邊相的方法,該法的特點(diǎn)是用溶劑從瀝青中抽取一種分別的旁邊相組分,該組分稱為新旁邊相,而后將新旁邊相母體進(jìn)行熱處理,在較短的時(shí)光內(nèi)可獲得旁邊相含量高達(dá)90%以上,QI含量低的新旁邊相瀝青。日本石油公司采取該法制出拉伸強(qiáng)度3.83GP
A、拉伸模量529.6GPa的石墨纖維。
碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維型材具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無(wú)蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。Greenwood發(fā)展了此方法獲得窄餾分瀝青,首先,將漿油加熱并堅(jiān)持10h或12h,而后將產(chǎn)品用溶劑如苯或甲苯溶解,去掉不溶組分,而后向溶液中加入稀的溶劑,除去所剩的高分子量沉降物,同時(shí)脫除溶液中的分子量物質(zhì),而后將沉降物干燥后用來(lái)紡絲。所得瀝青僅有微量印組分,這種方法對(duì)制備高強(qiáng)度跟高模量的纖維尤其有效。
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2.加氫
旁邊相瀝青經(jīng)加氫反應(yīng)變?yōu)榫植繗浠某憝h(huán)芳烴。碳纖維板制成的碳纖維單向板材能充分發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)度和彈性模量,在施工時(shí)可免除碳纖維單向織物的樹(shù)脂固化階段,強(qiáng)度利用效率高,施工方便。因?yàn)樘荚榆壍兰胺肿咏Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,減輕了π電子共軛體系,增加了空同妨礙,分子間的彼此作用減弱,形成高分子量、低熔融溫度跟低黏度的瀝青。Yamada跟Honda用1,2,3,4-四氫喹啉處理煤焦油瀝青,通過(guò)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)制得局部氫化的瀝青分子。疾速熱處理后,制備出了預(yù)旁邊相,該瀝青在熔融紡絲時(shí)是各向同性的,而只有碳化后表示出各向異性特點(diǎn)。Otani通過(guò)氫化反應(yīng)將各向異性瀝青變成各向同性瀝青,而后經(jīng)熱處理獲得潛在旁邊相,它存在潛在的取向,紡絲工藝中,在剪切力作用下顯現(xiàn)出各向異形的特點(diǎn)。