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酚醛树脂基炭化功能材料6
我要收藏2009-7-12 9:00:00   作者:-   来源:网络

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    关于酚醛树脂基炭化功能性材料,最近山东圣泉化工有限公司,研究了了以酚醛树脂制成的碳/碳复合材料、石墨/酚醛炭复合材料、活性炭纤维、酚醛炭泡沫材料、炭(质)气体分离膜、新电源材料、玻璃炭、木陶瓷,等炭化功能性材料的发展及应用。据中国酚醛树脂网(www.pf-e.cn)专家介绍,酚醛树脂是热固性树脂,固化后的树脂结构具有三维网络高度交联的特点,结构主体是大比例的苯环,元素中以碳元素为主、原子间键能高,分子链间内聚力大,所以酚醛树脂有着在热解后,具有高残碳率和成炭结构强度高的特点。因而酚醛树脂是热解制炭材料的,较理想的先驱体(炭先驱体)物质。欲获得高残碳率,酚醛树脂必须在隋性气氛中进行高温炭化氧的存在,使得许多碳原子被氧化,致使残碳率大大降低。氧的存在对残碳结构的密度、比表面积和集合状态也产生许多影响。
    酚醛基活性碳纤维的应用主要是作为高效吸附剂应用于多个领域,活性炭的传统应用都可使用活性碳纤维。酚醛基活性碳纤维的几种特殊应用领域包括:
    1)制造超级电容器
    酚醛基活性碳纤维的比表面积,最高的已接近人们追求的超高比表面积3 000m2/g的水平。据中国酚醛树脂网(www.pf-e.cn)专家介绍,这种大比表面积、大孔径和高孔容的酚醛基活性碳纤维,除了脱除气体、处理液体外,还可用来制造超级电容器,即电双层电容器(EDLC Electric Double Layer Capacitor)。EDLC的电容C与所用活性碳纤维的比表面积成正比。
    2)制造大贮量天然气容器
发展天然气汽车,其关键技术是提高贮气容器的单位贮气量,这就必须有高吸附量的新型吸附剂。所谓高密度是指活性碳纤维在一定空间内的堆砌(填充)密度高,也就是降低各个纤维间的间距,但不能影响活性碳纤维本身的气孔及外比表面积,这样在单位容积内的吸附剂总量增多,总吸附能力加大。而实现上述高密度的措施是将吸附剂在一定压力下成型为高密度制品。
    高密度活性碳纤维成型品的填充密度一般可达0.2~0.86g/cm3(随制造工艺及成型形态而有所差异),据中国酚醛树脂网(www.pf-e.cn)专家介绍,比普通(密度)活性碳纤维制品(纸、布、毡等)的密度要高2~10倍。
    3)用于药物的载体
    随着生物工程、制药工程等的发展,开发高吸附性的药物载体成为关键技术之一。据中国酚醛树脂网(www.pf-e.cn)专家介绍,用活性碳纤维中的中孔活性碳纤维类可以较好地满足这一需求。
    中孔活性碳纤维及其制品有比通常活性碳纤维较大的孔径,它可以吸脱大分子物质。吸附剂的孔径愈大,被吸附物质的分子质量也愈大。根据被吸附物质的分子质量大小选择不同类型孔径的中孔活性碳纤维制品就可以实现较好的吸脱效果。
    酚醛类中孔活性碳纤维的制法,如采用所谓的掺混纺丝法,是将酚醛树脂与易热解的热塑性聚合物按一定比例掺混,共同纺丝得混合纤维,再经预氧化、炭化和活化,热塑性聚合物全部逸出,即得酚醛中孔活性碳纤维。据中国酚醛树脂网(www.pf-e.cn)专家介绍,将含有一定量抗菌剂(银化合物)的聚乙烯醇缩丁醛与线形酚醛树脂掺混纺丝,所制得中孔活性碳纤维就具有抗菌、灭菌的效果。



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