[发明专利]制备中间相木质素及其碳纤维的工艺方法

权利要求书

1.一种制备中间相木质素及其碳纤维的工艺方法，其特征在于：通过以下步骤实现：

(1)、选择木质素加入缩合助剂，其中，缩合剂与木质素的混合的重量比例为1∶0.5～15，并进行加热反应，加热反应的温度为200℃～500℃，；反应时间为0.5～10小时，以对木质素进行改性；

(2)、将改性后的木质素在惰性气体保护下进行加热并保温，其中，加热并保温的温度为250℃～550℃；反应时间为时间为1～20小时，以使其缩聚形成中间相芳烃结构，得到流动性良好具有光学各向异性的中间相木质素；

(3)、将上述中间相木质素经熔融纺丝，再进行预氧化、碳化、石墨化，制成高性能的碳纤维。

2.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：所述的木质素为木质素磺酸盐、碱木质素、硫酸木质素、盐酸木质素、铜氨木质素、高碘酸盐木质素及溶剂型木质素中的一种或几种，其中，溶剂型木质素为乙醇木质素、乙酸木质素、丙酮木质素、氨木质素、酚木质素、有机胺木质素、离子液体木质素、爆破木质素、超临界萃取木质素中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：所述的木质素的重均分子量为1500～100000，离散系数≤2.5，灰分≤0.1质量％。

4.根据权利要求1或3所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：所述的木质素的重均分子量为10000～20000，离散系数≤1.2，灰分≤0.005质量％。

5.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：所述的缩合剂为含有稠环芳烃的有机物，为焦油、蒽油、芳烃油、及萘、菲、蒽、苊及上述化合物的衍生物中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1或5所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：所述的缩合剂为，萘酚、联萘酚、蒽醌、荧蒽、苊烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，缩合剂与木质素的混合的重量比例为1∶3～6；加热反应的温度为280℃～450℃；反应时间为2～5小时。

8.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，改性后的木质素在惰性气体保护下进行加热并保温的温度为280℃～450℃；反应时间为2～5小时。

9.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，反应的压力为2.5Mpa-4.5Mpa。

10.根据权利要求1所述的制备中间相木质素及碳纤维的工艺方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，木质素在惰性气体保护下进行加热并保温的压力为常压或减压。