以1,8-二溴辛烷为烷基化试剂对硫酸盐木质素(KL)进行化学改性,制备烷基化木质素(KLS1),并将其与纤维素(CELL)按不同比例共混,通过干湿法纺丝技术制备KLS1/CELL复合纤维。纤维经过预氧化及碳化处理后,系统研究了碳化温度对碳纤维微观结...以1,8-二溴辛烷为烷基化试剂对硫酸盐木质素(KL)进行化学改性,制备烷基化木质素(KLS1),并将其与纤维素(CELL)按不同比例共混,通过干湿法纺丝技术制备KLS1/CELL复合纤维。纤维经过预氧化及碳化处理后,系统研究了碳化温度对碳纤维微观结构、力学性能及石墨化程度的影响。结果表明,烷基化程度随1,8-二溴辛烷比例的增加而提高。当KL与1,8-二溴辛烷的质量比为1.0∶0.1时,KLS1的分子质量达到4.28×10^(6)g/mol,显著提升了碳纤维的残碳率及热稳定性。当KLS1与CELL的质量比为5∶5时,纺丝液表现出优异的可纺性,所得纤维表面均匀且光滑,断裂强度达到1.62 c N/dtex,热失重后残碳率为33.1%。在碳化过程中,随着碳化温度的升高,纤维的石墨化程度逐步提高。当碳化温度达到1 000℃时,碳纤维的力学性能表现最佳,断裂强度为2.58 cN/dtex,碳含量高达95.85%。研究表明,KLS1与CELL共混是一种制备高性能生物质基碳纤维的有效策略,为可持续碳纤维材料的开发提供了新思路。展开更多
文摘以1,8-二溴辛烷为烷基化试剂对硫酸盐木质素(KL)进行化学改性,制备烷基化木质素(KLS1),并将其与纤维素(CELL)按不同比例共混,通过干湿法纺丝技术制备KLS1/CELL复合纤维。纤维经过预氧化及碳化处理后,系统研究了碳化温度对碳纤维微观结构、力学性能及石墨化程度的影响。结果表明,烷基化程度随1,8-二溴辛烷比例的增加而提高。当KL与1,8-二溴辛烷的质量比为1.0∶0.1时,KLS1的分子质量达到4.28×10^(6)g/mol,显著提升了碳纤维的残碳率及热稳定性。当KLS1与CELL的质量比为5∶5时,纺丝液表现出优异的可纺性,所得纤维表面均匀且光滑,断裂强度达到1.62 c N/dtex,热失重后残碳率为33.1%。在碳化过程中,随着碳化温度的升高,纤维的石墨化程度逐步提高。当碳化温度达到1 000℃时,碳纤维的力学性能表现最佳,断裂强度为2.58 cN/dtex,碳含量高达95.85%。研究表明,KLS1与CELL共混是一种制备高性能生物质基碳纤维的有效策略,为可持续碳纤维材料的开发提供了新思路。
