Главная -> Словарь

Получения углеродного

К пекам, применяемым в качестве сырья для получения углеродных волокон, предъявляется ряд требований . В тех случаях, когда состав и молекулярная структура пека не соответствует этим требованиям, использую! компаундирование пека с синтетическими волокнообразующими полимерами.

- НПО "Химволокно" совместно с Московским текстильным институтом -отработка технологии получения углеродных волокон из полимерно-пековых композиций,

Непредельные углеводороды являются продуктами вторичных процессов; они делятся па непредельные углеводороды нормального и изостроения, циклические и на ароматические углеводороды с ненасыщенной связью в боковой цепи, содержание которых в тяжелых фракциях, особенно в пиролизной смоле, весьма значительно. Эти соединения играют существенную роль в реакциях полимеризации, протекающих в процессе получения углеродных пластических масс при низких температурах. Наличие диеновых углеводородов в пиролизной смоле способствует увеличению выхода полимер-продукта. Происходит ароматизация диеновых угле-

ким содержанием минеральных компонентов дали основание их использовать в качестве составной части шихты для получения углеродных адсорбентов. Как было показано выше, асфальтены различной природы имеют относительно сформированную мблекулу, содержат алкильные заместители Ci—С*, которые при термическом деалкилировании формируют разнозначные микропоры.

Адсорбенты специального назначения должны обладать высокими прочностными свойствами, большой удельной поверхностью. Для их получения используют, например, скорлупу кокосового ореха, фруктовые косточки, асфальт, карбиды разного рода. Кроме того, важнейшим сырьем, используемым для получения углеродных сорбентов, являются древесина , древесный уголь, торф.

Особенно широкое применение получили углеродные волокна в качестве наполнителя в технологии композиционных материалов, имеющих весьма широкий диапазон использования - от космических спутников, ракет, корпусов глубоководных аппаратов, деталей самолетов, автомобилей, лопаток газовых турбин, винтов вертолетов до высококачественных скрипок, спортивного инвентаря и протезов. В последние годы разрабатывается технология получения углеродных волокон с развитой системой мик-ропор и специфической сорбционной активностью. Такие волокна могут быть использованы в качестве фильтров, работающих при небольшом гидравлическом сопротивлении. Заслуживает внимания использование углеродных тканей в качестве подложек для катализаторов.

Характерная особенность ПАН-волокна как исходного сырья, применяемого для получения углеродных волокон, состоит в том, что предварительно зациклизованные макромолекулы, являющиеся предматериалом, расположены параллельно друг другу и оси волокна. Вытягивание при окислении и образование межмолекулярных связей способствуют сохранению ориентации макромолекул. Благодаря этому в дальнейшем облегчается образование организованной формы углерода и упрощается технологический процесс получения углеродного, особенно высокопрочного волокна. В этом заключается существенное преимущество ПАН-волокна перед гидрат-целлюлозным.

Нефтяные пеки используются в углеродной и алюминиевой промышленности в качестве связующих для производства электродов, графита и анодных масс. Пеки различаются групповым составом и температурами размягчения . Пек как исходное сырье для получения углеродных волокон выгодно отличается от полиакрилонит-рила и гидратцеллюлозы, используемых для получения УВ, высоким содержанием углерода и соответственно большим выходом готового волокна.

9. Кряжев Ю. Г., Радимов Н. П., Свищенко П. Ф. Использование нефтяных каменноугольных пеков для получения углеродных волокон и

Одними из определяющих характеристик нефтяных деков, используемых для получения углеродных волокон, являются содержание и свойства карбенов. В связи с этим была поставлена работа по выделению карбенов, разделению их на компоненты, растворимые и нерастворимые в хлороформе, и исследованию этих фракций различными методами.

. Для производсгва пеков, предназначенных для получения углеродных волокон, в многочисленных патентах предлагаются довольно сложные и многостадийные технологии переработки нефтяного сырья, особенно когда речь идёт о мезофазных волокнообра-зующих пеках. В этом аспекте следует отметить, что во многих патентах по известным соображениям в технологическую схему производства волокно-образующих пеков включают технологическую предысторию сырья в виде отдельных стадий общего процесса производства. В то же время промыш-ленно освоенные технологии производства волокнообразуюших пеков относительно просты по технологической схеме и аппаратурному оформлению . Как и подавляющее большинство процессов, разработанных в этих целях, они основаны на использовании низкотемпературной карбонизации для формирования, химической модификации и накопления групповых компонентов, составляющих пек.

Поиском других видов сырья пришлось заняться, когда области применения углеродных волокон и производство на их основе различных изделий значительно расширились. Особое внимание привлекли продукты переработки нефти и угля, и в частности, образующиеся в процессе высокотемпературного пиролиза так называемые пеки. Пек, как исходное сырье для получения углеродного волокна, выгодно отличается от ПАН и ГЦ высоким содержанием углерода и, соответственно, большим выходом готового волокна .

- НПО "Химволокно" - отработка технологии получения углеродного волокна из нефтяных изотропных и анизотропных пеков;

В лабораторных условиях БашНИИ НП были организованы углубленные исследования наиболее потенциальных видов сырья: концентратов нативных асфальтенов из различных нефтей и различных фракций смол пиролиза бензина. Освоены известные и разработаны новые методики углубленного исследования пеков. На экспериментальной базе института - Уфимском опытном заводе создана серия опытных установок для отработки технологии получения высокоплавких пеков. Изучались преимущества и недостатки вариантов технологии в стационарном объеме и непрерывном потоке . В 1989-1990 годах на базе накопленного эксдериментального материала и опыта была создана укрупненная установка по получению пеков - до 45 т/ год. Схема установки позволяет осуществлять термообработку исходного сырья как в стационарном объеме, так и в непрерывном потоке, исследовать как стадию первичной термообработки, так и стадию окончательного доведения пека до кондиции. Эта установка является важным элементом в комплексе организации исследований в этом направлении, так как, кроме вышеперечисленных возможностей, на ней могут быть получены различные образцы пеков в объемах, позволяющих организовать исследования и промышленную отработку стадий получения углеродного волокна и, соответственно, изделий из него. На ней было наработано десять т волокнообразующего пека для НПО "Химволокно" и около двух т. для НПО "Химволокно" .

В НПО "Химволокно" была создана пилотная установка для получения углеродного волокна непосредственно из пеков и начали строить укрупненную установку для получения образцов волокон в полупромышленном масштабе.

4. А.С. СССР № 1763530 Способ получения углеродного волокнистого материала./Б.И. - 1992.-№ 35.-С.108.

Разделением керосино-газойлевых фракций коксования получают керосиновую и газойлевую фракции. Тяжелые газойлевые фракции коксования в смеси с ароматическими концентратами могут служить сырьем для получения углеродного волокна, печной сажи, связующих веществ и других целей.

ной стадией в технологическом цикле получения углеродного графитиро-ванного волокна. Изыскиваются способы интенсификации окисления волокна в присутствии различных катализаторов.

Характерная особенность ПАН-волокна как исходного сырья, применяемого для получения углеродных волокон, состоит в том, что предварительно зациклизованные макромолекулы, являющиеся предматериалом, расположены параллельно друг другу и оси волокна. Вытягивание при окислении и образование межмолекулярных связей способствуют сохранению ориентации макромолекул. Благодаря этому в дальнейшем облегчается образование организованной формы углерода и упрощается технологический процесс получения углеродного, особенно высокопрочного волокна. В этом заключается существенное преимущество ПАН-волокна перед гидрат-целлюлозным.

13. А. с. 465898 СССР. Способ получения углеродного волокна / А. А. Хайбуллин, Р. Н. Гимаев, 3. И. Сюняев и др.

В последнее время предлагаются ми6гсчисленные способы получения углеродного вещества, основной оохастъю потребления которого является резиновая промышленность ,' где он применяется в качестве активного наполнителя . Кроме того, углеродное вещество использует-

Многие существующие процзосы получения углеродного вещества имеют ряд недостатков: высокие температуры проведения процессов, использование редких и дорогих катализаторов, специальная подготовка сырья, использование сложного оборудования и векото-ры« другие.