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炭材料因其具有豐富的組織結(jié)構(gòu)和許多優(yōu)異的性能而獲得了廣泛的應(yīng)用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會生活的各個領(lǐng)域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發(fā)現(xiàn)引起了人們對納米級炭材料的研究熱潮。炭元素同時可以形成球狀結(jié)構(gòu)，粒徑大小范圍從幾十納米至幾十微米間的球形炭材料，由于具有耐熱、耐化學(xué)腐蝕性、強(qiáng)度高、粒徑大小及比表面積可調(diào)，可在吸附、儲能儲氣、納米器件、催化劑載體、潤滑劑等方面得到廣泛的應(yīng)用。 從瀝青制備炭微球已為人們所熟知，具體方法有直接熱縮聚法、液相乳化法、懸浮法，所得到的炭球粒徑一般在幾十到上百微米。近年來興起了一些新的制備炭微球及納米球的方法，如加壓炭化法、電弧放電法、氣相沉積法、熱解法等，極大的豐富了炭微球及納米球的制備工藝。然而，這些方法總是存在這樣或那樣的局限性，如工藝繁瑣、收率低、產(chǎn)品不均一、成本高等。 本技術(shù)提供一種單純以聚丙烯腈為前驅(qū)體的生產(chǎn)炭微納米球的方法，該方法直接以聚丙烯腈球為前驅(qū)體制備炭納米球，無需共聚或包覆其它需去除性物質(zhì)。該方法工藝簡單，產(chǎn)率高，適于大規(guī)模生產(chǎn)。 具體工藝包括： 1.聚丙烯腈球的無皂乳液聚合 將單體丙烯腈、無離子水以一定比例混合，氮?dú)獗Ｗo(hù)下劇烈攪拌以除去空氣，然后升溫，加入引發(fā)劑進(jìn)行乳液聚合，反應(yīng)2～8h，得到白色聚丙烯腈乳液；將該乳液冷凍干燥后得到粒徑為150～500nm的聚丙烯腈球的白色粉末。 2.聚丙烯腈球的穩(wěn)定化 將步驟（1）得到的聚丙烯腈微納米球粉末置于鼓風(fēng)干燥箱中，程序升溫，在180～350℃進(jìn)行預(yù)氧化穩(wěn)定化處理，氧化時間為1～10h，得到棕色或黑色聚丙烯腈微納米球。 3.聚丙烯腈球的高溫炭化 將步驟（2）得到的穩(wěn)定化后的聚丙烯腈球在惰性氣體保護(hù)下于700～1500℃程序升溫，進(jìn)行炭化處理0.5～5h，得到黑色聚丙烯腈基炭微納米球。 球徑可控且純度極高，無需分離等后續(xù)工藝。如果進(jìn)一步石墨化可獲得微納米石墨球。

本發(fā)明公開了一種聚3-己基噻吩/碳納米管復(fù)合材料及制備方法。 所述復(fù)合材料中含有聚3-己基噻吩30wt％至80wt％以及均勻分散的碳 納米管 1wt％至 15wt％，所述碳納米管形貌完整，其直徑在 40nm 至 60nm 之間，其長度在 5μm 至 15μm 之間，所述碳納米管表面包覆有 厚度在 3nm 至 10nm 之間的聚 3-己基噻吩。其制備方法包括以下步驟： (1)將聚 3-己基噻吩和高分子量聚合物均勻分散于有機(jī)溶劑中；(

該成果通過分子設(shè)計構(gòu)建了一系列芳腈基聚合物，發(fā)明了熒光性、磁性、導(dǎo)電/介電性的芳腈基聚合物與先進(jìn)功能材料，獲得了中國發(fā)明專利25項。突破了合成控制、產(chǎn)品純化、環(huán)保處理與規(guī)模裝備等關(guān)鍵技術(shù)，形成了1000噸級聚芳醚腈產(chǎn)業(yè)化合成成果及其系列先進(jìn)復(fù)合材料、薄膜、纖維應(yīng)用技術(shù)；獲得了500噸級的鄰苯二甲腈樹脂合成裝備及耐高溫先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)。取得的大部分發(fā)明成果近三年共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過10億元，取代了部分相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。 左圖：芳腈基聚合物，復(fù)合材料及加工型材的實(shí)物照片 右圖：芳腈基聚合物材料的工業(yè)化生產(chǎn)裝置圖

該成果通過分子設(shè)計構(gòu)建了一系列芳腈基聚合物，發(fā)明了熒光性、磁性、導(dǎo)電/介電性的芳腈基聚合物與先進(jìn)功能材料

該成果通過分子設(shè)計構(gòu)建了一系列芳腈基聚合物，發(fā)明了熒光性、磁性、導(dǎo)電/介電性的芳腈基聚合物與先進(jìn)功能材料，獲得了中國發(fā)明專利25項。突破了合成控制、產(chǎn)品純化、環(huán)保處理與規(guī)模裝備等關(guān)鍵技術(shù)，形成了1000噸級聚芳醚腈產(chǎn)業(yè)化合成成果及其系列先進(jìn)復(fù)合材料、薄膜、纖維應(yīng)用技術(shù)；獲得了500噸級的鄰苯二甲腈樹脂合成裝備及耐高溫先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)。取得的大部分發(fā)明成果近三年共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益超過10億元，取代了部分相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口。

一、項目簡介本品為白色結(jié)晶（粉末），熔點(diǎn)是1860℃，不溶于水，易溶于鹽酸。其工藝特點(diǎn)是用毒性低的非質(zhì)子極性溶劑代替毒性大的硝基苯；與目前工藝相比，反應(yīng)溫度底，反應(yīng)時間短；收率高。二、市場前景本品是重要的化工原料?？梢院铣赡蜔嵝运芰暇埘啺窐渲⒕垴R來酰亞胺樹脂、聚酰胺—聚亞胺樹脂、聚酯—聚亞胺樹脂等。亦可作環(huán)氧樹脂，纖維素樹脂的交聯(lián)劑。與其它交聯(lián)劑相比具有交聯(lián)率高，交聯(lián)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；加工安全性大，使用方便，加入聚合物后的有效使用期適中，既不過早，也不過遲；能顯著提高聚合物的耐熱性，耐油性，耐磨性。隨著電氣電子設(shè)備質(zhì)量要求的提高，本品的需求量也會越來越大。

本發(fā)明公開了一種聚丙烯腈接枝石墨烯宏觀纖維的制備方法。方法為：加入1重量份的石墨烯或氧化石墨烯，10~1000重量份的溶劑，10~1000重量份的丙烯腈單體，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入0.01~10重量份的引發(fā)劑，加熱到50~95℃，反應(yīng)1~60小時，經(jīng)沉淀，離心，洗滌，干燥，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯。將聚丙烯腈接枝的石墨烯分散于極性有機(jī)溶劑中，制成質(zhì)量濃度為1~20%的紡絲液溶膠，將紡絲液從紡絲頭毛細(xì)管中連續(xù)勻速擠出，進(jìn)入凝固液，凝固后的初級纖維在拉力下收集，干燥后獲得聚丙烯腈接枝石墨烯的宏觀纖維。本發(fā)明方法簡便、工藝簡單、可規(guī)?；a(chǎn)，所獲得的石墨烯纖維表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性、模量和導(dǎo)電性，可作為高強(qiáng)度纖維應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域。

碳納米管作為一種一維有序的納米碳質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能材料，具有比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)高、電導(dǎo)率高、表面活性高和耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)，可在吸附、儲能、儲氣、納米器件、催化劑載體、高性能結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合材料等方面具有潛在的和廣泛的應(yīng)用前景。多壁碳納米管作為復(fù)合材料添加劑，可以有效改善復(fù)合材料的強(qiáng)度等性能，其制備成本又遠(yuǎn)低于單壁碳納米管，可望得到更為廣泛的應(yīng)用，這種廣泛程度取決于對其在規(guī)模化、低成本、高純度制備技術(shù)上的進(jìn)一步突破。 本技術(shù)是一種以聚丙烯腈微納米球制備高純度多壁碳納米管的方法，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)如電弧放電法和激光蒸發(fā)法的下列弊端；制備過程所需能量高，成本居高不下；化學(xué)氣相沉積法需要添加金屬催化劑，制備的碳納米管純度不高，含有無定型碳和催化劑顆粒；聚合物紡絲法得到的碳納米管純度和收率低。采用本技術(shù)制備碳納米管，具有不需金屬催化劑、純度高、無需純化、分散性好和可大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)，顯著優(yōu)于從核殼結(jié)構(gòu)高分子微納米球膠囊出發(fā)紡絲制備碳納米管的方法。 技術(shù)指標(biāo)：多壁碳納米管直徑為15～100納米且可控，管壁20～40層且可控，長徑比大于100且可控，純度大于 99％。

二丙二醇也稱一縮二丙二醇。本技術(shù)以丙二醇、環(huán)氧丙烷為主要原料，采用低壓液相法催 化合成二丙二醇。同現(xiàn)有工藝相比，本技術(shù)具有設(shè)備投資小，催化劑活性高，操作能耗低，產(chǎn) 品收率高等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。 對于年產(chǎn)3000噸二丙二醇，設(shè)備投資約400萬元。主要設(shè)備包括：反應(yīng)釜、貯罐、產(chǎn)品精 餾塔等。

二丙二醇也稱一縮二丙二醇，本技術(shù)以丙二醇、環(huán)氧丙烷為主要原料，采用低壓液相法催化合成二丙二醇。同現(xiàn)有工藝相比，本技術(shù)具有設(shè)備投資小，催化劑活性高，操作能耗低，產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。對于年產(chǎn)3000噸二丙二醇，設(shè)備投資約240萬。主要設(shè)備包括：反應(yīng)釜、貯罐、產(chǎn)品精餾塔等。