中國石化召開2017年度“十條龍”科技攻關(guān)工作會議，由上海石油化工 研究 院（以下簡稱上海院）與上海石化等單位共同承擔(dān)的中國石化“十條龍”科技攻關(guān)項目“PAN基碳纖維成套技術(shù)開發(fā)”通過“十條龍”科技攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組審議，批準(zhǔn)“出龍”。
在早先進(jìn)行的技術(shù)鑒定會上，與會專家一致認(rèn)為，本項目攻關(guān)形成了千噸級12K通用級SCF35碳纖維產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的原絲及氧化炭化成套 技術(shù)工藝 包，建成500噸/年碳纖維的產(chǎn)業(yè)化裝置，成功打通12K碳纖維的小試和模試制備全流程，在噸級DMSO濕法模試裝置上多批次穩(wěn)定制得公斤級SCF55高性能碳纖維，具有創(chuàng)新性和自主知識產(chǎn)權(quán)。
碳纖維是高科技領(lǐng)域中新型工業(yè)材料的典型代表，在發(fā)達(dá)國家支柱產(chǎn)業(yè)升級乃至國民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)提高方面，發(fā)揮著非常重要的作用。為了加快腈綸產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，中國石化將“PAN基碳纖維成套技術(shù)開發(fā)”列入2010年“十條龍”科技攻關(guān)項目，在二甲基亞砜（DMSO）法和硫氰酸鈉（NaSCN）法兩種碳纖維制備路線上同時布局。
經(jīng)過七年的技術(shù)攻關(guān)，攻關(guān)團(tuán)隊通過在連續(xù)水相沉淀聚合、凝聚態(tài)PAN高分子流變學(xué)、PAN-NaSCN-H2O三元體系凝固成型、氧化過程耦合雙化學(xué)反應(yīng)的拉伸流變模型建立等四個方面的理論創(chuàng)新，采用自行研制的國內(nèi)獨有的NaSCN法溶劑路線，開發(fā)出集成了聚合、原液、紡絲、氧化炭化、碳纖維表面處理及上漿劑、有害氣體的達(dá)標(biāo)治理排放技術(shù)等八項研發(fā)創(chuàng)新的成套技術(shù)。
由上海院牽頭攻關(guān)的DMSO法制備SCF55碳纖維技術(shù)，突破了共聚組分分子設(shè)計、高粘流體傳質(zhì)傳熱、聚合單體聯(lián)動耦合、凝固成型截面孔洞控制、凝固成型皮芯結(jié)構(gòu)、原絲聚集態(tài)結(jié)構(gòu)控制、原絲與碳纖維結(jié)構(gòu)-工藝-性能關(guān)聯(lián)性等七項關(guān)鍵技術(shù)。通過基礎(chǔ)理論 研究 ，明晰了聚合、紡絲、氧化炭化等過程中PAN纖維的結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，建立了SCF55碳纖維及各階段纖維質(zhì)量控制指標(biāo)。建立了原液制備、紡絲、氧化炭化石墨化、復(fù)合材料創(chuàng)新等四個平臺，為中國石化碳纖維、腈綸、維綸等產(chǎn)品升級提供有力技術(shù)支撐。
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