Исследование процесса получения волокнообразующих пековых материалов на основе нефтяного сырья.

• Автор: Тарарин, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1977
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с.

Глава I. I. Классификация углеродных волокон по исходному сырью. Глава П. Исследование процесса специальной обработки нефтяного сырья. Глава Ш. Исследование образцов пековых материалов, по лученных в результате специальной обработки нефтяного сырья,методом ИКспектроскопии. ИКспектроскопии. ИКспектров пековых материалов. ИКспектроскопические исследования изменений, происходящих в битумных и пековых материалах в ходе их специальной обработки. Глава 1У. Исследование пековых материалов термомеханическим методом. I. Методика термомеханических испытаний пековых материалов. Влияние нагрузки, прикладываемой к образцу пекового материала, на изменение его температуры текучести. Глава У. Исследование процесса формования волокон из расплава пековых материалов. У 3. Практические рекомендации. Атомное отношение Н. На основании результатов многочисленных исследований пекового материала на основе каменноугольного пека с помощью ИК и УФ спектроскопии и нассспектрометрии авторы работы рассчитали суммарную формулу гипотетической молекулы, а такие предложили ее структурную модель рис.


По мнению Отани Ш , качество углеродных волокон в большой степени зависит от природы пека. Т.к. В первую очередь различия в сырье проявляются в выходе пекового материала в результате специальной обработки. Выход по углероду может изменяться в широком интервале от пековые материалы на основе кислых гудронов до тетрабензофеназиновые пеки. Существенные различия в сырье проявляются И Б волоквообразующей способности пековых материале. Как известно, сырьевые материалы практически не обладают волокнообразующей способностью данное свойство формируется в ходе их специальной обработки. При термической обработке сырья, в результате термической деструкции молекул, в нем протекают реакции полимеризации и конденсации, ведущие к укрупнению молекул и увеличению их степени ароматичности. При этом, чем выше степень ароматичности исходного сырья, тем выше будет степень ароматичности пековых материалов. Между тем, наличие в цепи молекул арсматических конденсированных колец ведет к значительному уменьшению их гибкости, что оказывает отрицательное влияние на волокнообразующую способность материала и затрудняет процесс формования волокна. Хорошей иллюстрацией этого факта является тетрабензофеназиновый пек, в структуре которого отсутствуют алифатические звенья при формовании волокон из его расплава возникают значительные технологические затруднения. Кроме того, различия в сырье влияют на прочностные характеристики углеродных волокон. Прочностные свойства углеродных волокон находятся в большой зависимости от степени ориентации кристаллитов в них. Следовательно, увеличивая степень ориентации молекул в пековых материалах, можно на их основе получать углеродные волокна с высокой степенью ориентации кристаллитов, не применяя в процессе графитации растягивающей нагрузки. Показанная на рис. Иб зависимость изменения интенсивности дифракции рентгеновских лучей от плоскости 2 от степени ориентации кристаллитов является наглядной иллюстрацией этого вывода. Рис. Степень ориентации кристаллитов в углеродных волокнах различных марок по данным рентгеноструктурного анализа. В свете вышеизложенного рассмотрим способы получения неновых материалов на основе каменноугольного пека, нефтяного битума, гудрона и нефтяного пека, а также их свойства. Как известно, каменноугольный пек является остаточным продуктом дистилляции каменноугольной смолы, а т. На основании работ , было установлено, что ароматические углеводороды каменноугольного пека представлены молекулами, содержащими от 3 до 6 конденсированных колец. Основными соединениями , входящими в состав пека являются антрацен, фенантрен, флуорен, пирен, хризен, 3,4 бензопирен, нафтацен и ряд других. Кроме данных соединений в каменноугольном пеке присутствуют соединения, содержащие 7 и более конденсированных колец, образующие нерастворимые сакеподобные частицы. Представленные в табл. Вследствие низкий молекулярной массы и низкой температуры размягчения, необработанный пек не пригоден для формования волокон. Значения элементарного состава и некоторые свойства каменноугольного пека С ЗА. Элементарный состав, мае. Содержание веществ, нерастворимых в хлороформе, мае. Первые попытки получить из каменноугольного лека пековый материал, имеющий высокую волокнообразующую способность,не увенчались успехом. Формование волокна из расплава данного материала было неустойчивым, а сформованные волокна были низкого качества, вследствие отрицательного влияния большого количества веществ, нерастворимых в хлороформе. А, О,А 1, 2,2 0, ЗАО
увеличения молекулярной массы продукта. В качестве сшивающего агента был использован тетраметилтиурамдисульфид, что позволило . Процесс термообработки смеси пека с тетраметилтиурамдисульфидом проводился при температурах, исключающих образование высококонденсированных соединений. Схема получения пекового материала, пригодного для формования волокон, на основе каменноугольного пека представлена на рис. Элементарный состав, мае. Смесь экст. Ъ мае. Нагрев при 0еС и ва кууме мм рт. Рис. Схема получения пекового материала из каменноугольного пека.