烷基化木质素/PVA基碳纤维前驱体的制备及其性能

摘要

为了制备性能最佳的木质素基碳纤维前驱体，采用1,10-二溴癸烷对硫酸盐木质素（KL）进行烷基化改性，然后将烷基化木质素（KLS）与聚乙烯醇（PVA）以不同比例共混，通过干湿法纺丝技术制备了KLS/PVA复合纤维，并研究了不同配比的纺丝液对复合纤维形貌、力学性能及热稳定性的影响。结果表明：烷基化程度随着1,10-二溴癸烷比例的增加而提高，当KL与1,10-二溴癸烷的质量比为1∶0.2(KLS2)时，KLS分子质量达到9.15×10～6g/mol，溶解性相对较好；当KLS2与PVA的比例为7∶3时，KLS2/PVA溶液具有较好的可纺性，所得纤维表面均一光滑，断裂强度达224 MPa，热失重后纤维残碳量达33.18%，为后续制备低成本碳纤维奠定基础。

关键词

硫酸盐木质素 / 聚乙烯醇 / 烷基化改性 / 干湿法纺丝 / 碳纤维前驱体

基金资助

国家自然科学基金项目（52073213）; 生物源纤维制造技术国家重点实验室开放课题（SKL202310）