王 华，彭卫东，石 磊，许 东，葛光涛

（1. 西安航天复合材料研究所，西安 710089； 2. 西安康本材料有限公司，西安 710089；3. 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心，西安 710089）

PAN基碳纤维碳化焦油的特性及其脱除方法

王 华1,3，彭卫东2,3，石 磊2,3，许 东1,3，葛光涛1,3

（1. 西安航天复合材料研究所，西安 710089； 2. 西安康本材料有限公司，西安 710089；3. 高性能碳纤维制造及应用国家地方联合工程研究中心，西安 710089）

综述了PAN基碳纤维碳化焦油的形成机理、组分构成以及焦油的主要组成和基本特性参数。表明焦油中除了含有O、N等原子的取代苯类化合物和芳香族化合物外，还含有丙烯腈单体、丙烯腈二聚体和丙烯腈三聚体的低聚物，基本上没有四聚体以上的低聚物；焦油中含有氰基低聚物是PAN基碳纤维碳化焦油的一大特点；碳化焦油组分熔点范围为-95～244℃，沸点31～393℃，在常温下为液体或者固体，并且微溶或难溶于水。指出依据这些特性可以实现对碳化焦油的有效脱除，较大规模的碳化装置宜采用直接焚烧的方法，小规模实验性质的碳化装置宜采用冷阱捕捉的方法。

聚丙烯腈基碳纤维；碳化焦油；特性参数；脱除方法

0 引言

PAN基碳纤维的预氧化纤维在进行低温碳化时生成了许多裂解组分，其在300 ℃以上是气态形式。当裂解组分随氮气流出碳化炉时，在炉口处凝结成液态形式的、分子量相对较大、易黏结的热裂解产物，称为PAN基碳纤维碳化焦油[1]。焦油的存在容易使预氧化纤维丝束的表面彼此粘连与熔结，造成纤维芯部碳化不充分和皮层的过度烧结，影响到碳纤维的结构和性能。……