羊毛纤维交联对碳纤维产量和碳纤维形态的影响

2018-11-19 17:52:46 作者：本网整理来源：碳纤维生产技术分享至：

碳纤维的可持续生产：羊毛纤维交联对碳纤维产量和碳纤维形态的影响

文章题目：Sustainable Production of Carbon Fiber: Effect of Cross-Linking in Wool Fiber on Carbon Yields and Morphologies of Derived Carbon Fiber

文章来源：ACS Sustainable Chem. Eng. 2015, 3, 2660?2668

研究团队：新西兰坎特伯雷大学MacDiarmid先进材料与纳米技术研究所Mohammad M. Hassan等人

研究内容

大多数碳纤维由不可持续的基于化石燃料的前驱体制成，包括高纯度聚丙烯腈（PAN）和沥青，高纯度PAN不仅比羊毛纤维更昂贵，而且由于其单体的全球短缺而产生有限的量。

该团队探讨了各种交联途径以改变交联羊毛纤维在800℃氮气氛下碳化所得碳纤维的收率和拉伸性能。

研究了一系列离子键和共价键形成交联剂，包括双功能羧酸（琥珀酸和癸二酸）、二磺酸（萘二磺酸）、二醛（乙二醛）和二酐（丁二酸酐和衣康酸酐）。所得碳纤维在化学成分、碳收率、表面拓扑结构、晶体结构、亲水性和拉伸性能方面进行了表征，发现交联处理可使碳产率提高55%，由未经处理和交联的羊毛纤维生产的碳纤维均表现出超亲水性。虽然在本研究中所得碳纤维的抗拉强度相对较低，但所得纤维可作为低模量填料应用于热塑性复合材料的制造。

图1. 羊毛纤维与GO，SA3，IA和NDS交联的反应机理