煤焦油蒸馏的新产品——改质沥青的生产

采用热缩聚方法对中温沥青进行改质处理来生产改质沥青，提高了沥青的软化点、β树脂含量及结焦值；介绍了生产工艺的特点、主要工艺参数及产品的质量．     

蒽油基沥青的合成研究

以煤焦油的蒽油馏分为原料,通过空气氧化热聚合及蒸馏处理制备蒽油基合成沥青。正交优化实验研究结果表明,反应温度310℃、反应时间7 h、空气流量0.6 L/min条件下,可以获得软化点53℃、甲苯不溶物12.0%、喹啉不溶物0.32%、结焦值35.3%的蒽油基合成沥青。蒽油基合成沥青的红外光谱表征(FTIR)分析表明,空气氧化热聚合过程中发生了脱氢氧化缩聚反应,生成了含氧基团。对比分析蒽油和合成沥青的TG/DTG结果,合成沥青的最大失重速率与蒽油相比降低了0.83 mg/min,最大失重速率时的温度升高了53℃。     

热聚合改质过程中煤沥青聚合程度表征的研究

在20升热聚合反应釜中对中温煤沥青进行热聚合改质处理，研究了热解缩聚期间煤沥青软化点的变化规律，讨论了软化点在评价煤沥青聚合程度中的作用，并找出了热聚合改质过程中煤沥青软化点与结焦值和甲苯不溶物之间的关联性。     

SBS和EVA对炭沥青的改性研究

采用SBS和EVA对路用煤-石油基混合沥青进行改性处理,对SBS和EVA引起的炭沥青改性效果进行了研究.结果表明,SBS改性后的炭沥青具有更好的高温抗车辙、低温抗裂性能和感温性能,采用4.5%～6%的SBS改性炭沥青(软化煤沥青比例为15%),所得性能最优.     

炭阳极用煤沥青改性研究

在筛选单组分有机改性剂的基础上,采用由单组分有机改性剂和无机增炭剂组合的多组分改性剂对煤沥青进行改性实验.研究结果表明:与普通煤沥青相比,在160～175℃时,添加质量分数为2.0%~2.5%油酸和石墨粉或者添加1.0%~1.5%邻苯二甲酸二丁酯和石墨粉可以降低煤沥青的黏度至31～190 mPa.s,其高温结焦值与对比沥青的接近;多组分改性沥青结构组成基本不变,软化点下降3-9℃.     

空气氧化法制备可纺性煤沥青的研究

本文较为详细的介绍了煤沥青的来源、分类、组成、性质及用途，并且介绍了通用型可纺性煤沥青的改质方法，沥青指标参数软化点和结焦值的测定方法。经过单因素实验分析得到了较为可行的以精制中温煤沥青为原料制备通用型可纺性沥青的改质方法和工艺参数。     

复合改性炭沥青稳定性研究

将两种软化剂分别掺入煤沥青,制得软化煤沥青,再与石油沥青混合,经SBS改性后得到复合改性炭沥青.采用四组分分析法和胶体不稳定指数(Ic)研究复合改性炭沥青的胶体稳定性.结果表明,加入适量的软化煤沥青能够增加复合改性炭沥青中沥青质含量,减少饱和分含量,同时达到调节芳香分和胶质含量的作用,使复合改性炭沥青的四组分含量分布合理.所制复合改性炭沥青的Ic值较低,胶体体系稳定.     

空气氧化对煤沥青性质及组成的影响

以溶剂萃取脱除原生喹啉不溶物(PQI)的低温煤沥青为原料,在常压下100~200℃范围内通过空气氧化对其进行改性,制备用于炭素材料生产的低QI浸渍剂沥青。主要研究了氧化温度、氧化时间、空气流量对沥青性质和族组成的影响规律。结果表明,随着氧化强度的增加,改质沥青的收率逐渐减少,而其软化点和结焦值则逐渐增加。特别注意到,在热氧化反应过程中,原料沥青中的甲苯可溶物(TS)仅转化为甲苯不溶-喹啉可溶物(TI-QS),而几乎未转化为喹啉不溶物(QI),且TI-QS含量随氧化深度的增加而增加。     

炭纤维/沥青树脂复合材料的性能研究

以不同地区的催化裂化油浆为原料,与对苯二甲醇反应,得到不同性能的沥青树脂.分别以沥青树脂和酚醛为基体与炭纤维复合,通过模压成型,得到实验室复合材料试样.考察了沥青树脂的软化点、残炭值、树脂含量等指标与炭纤维/树脂复合材料的抗冲击强度、层间剪切强度等力学性能的关系.结果表明,沥青树脂基的炭纤维复合材料表现出的力学性能优于酚醛树脂复合材料,并间接证明了沥青树脂与炭纤维有较强的亲和性.     

催化聚合工艺对萘沥青结构和性能的影响

以精萘为原料,HF/BF3为催化剂,研究了催化聚合温度、催化聚合时间对合成萘沥青结构和性能的影响.采用红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)和质谱(MS)等分析方法对萘沥青分子结构进行表征.研究表明,随催化聚合温度的提高,保温时间延长,萘沥青软化点、结焦值和TI组分含量提高,芳香氢含量降低,非芳香氢尤其是H_β含量增大;且随催化聚合温度提高,萘沥青分子中的脂肪侧链中的甲基含量降低、环烷结构含量提高.     

铝电解TiB2/C复合阴极用煤沥青的无机改性

采用无机粒子改性法在200℃下对煤沥青进行改性,分析无机粒子(Al2O3粒子或TiB2粒子)对改性煤沥青结构与性能以及改性沥青基TiB2/C复合阴极性能的影响。研究结果表明:改性煤沥青的结焦值和软化点比未改性煤沥青均有较大提高。无机粒子的添加进一步提高改性煤沥青的结焦能力,但降低改性煤沥青的软化点,与对比改性煤沥青相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青的软化点分别降低4.5℃和2.0℃,结焦值分别提高4.85%和5.35%。经过1 000℃炭化,其残炭率相对于对比试样分别增加3.01%和5.87%。与对比复合阴极相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青基复合阴极的密度分别增大0.45%和1.79%,开孔率分别降低5.08%和5.78%,电阻率从52.93μΩ·m分别降低到48.86μΩ·m和49.95μΩ·m,抗压强度从24.21 MPa分别增加到28.78 MPa和28.06 MPa,电解膨胀率分别降低0.10%和0.16%。无机改性粒子均匀地分布于粘结剂煤沥青炭中。     

粘结剂炭的结构与抗氧化性

研究了中间相沥青和酚醛树脂粘结剂及其热解炭的抗氧化性，通过X－ray衍射，扫描电镜，粘结剂残炭率及炭真密度测定，综合评价中间相沥青用作镁炭砖粘结剂的可行性，结果表明，中间相沥青的抗氧化明显优于酚醛树脂，中间相沥青炭结构致密，有取向性，呈石墨化炭结构，而酚醛树脂质炭结构疏松，无取向性，呈难石墨化炭结构，中间相沥青残炭率为65．53％，炭真密度为1．91g/cm^3，酚醛树脂残炭率为49．40％，炭真密度为1．73g/cm^3，可以看出，粘结剂炭的抗氧化性取决于它的显微结构。     

氟化物对煤沥青炭化产物性能和结构的影响

以煤沥青为原料,通过添加不同含量的氟化物对煤沥青进行改性处理,采用TG、CO2反应性以及XRD和SEM分析对改性沥青焦进行表征。结果表明,氟化物有效地改善了炭化产物沥青焦的显微结构,使改性沥青焦更加致密,并在一定程度上改变了沥青焦的氧化行为,从而明显提高沥青焦的抗氧化性能。相对未改性沥青焦,氟化物改性沥青焦CO2反应性降低了47%～74%。     

中间相沥青用作镁炭砖粘结剂的可行性研究

提出以中间相沥青替代酚醛树脂作镁炭砖粘剂来提高镁炭砖的质量。通过正交实验选定了用作粘结剂的中间相沥青，并探讨了中间相沥青溶剂分级组分对镁炭砖型块耐压强度的影响。两种粘结对比实验表明，中间相沥青结合型块的高温耐压性能优于酚醛树脂结合型块。上述实验结果具有一致性。     

各向同性煤沥青制备炭/石墨纤维的研究

以各向同性煤沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制备了直径为55μm的沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理后得到炭纤维和石墨纤维,并采用偏光显微镜、XRD和SEM等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明,炭/石墨纤维具有与沥青原料相似的各向同性光学结构;随热处理温度升高,炭/石墨纤维截面逐渐变粗糙,且内部石墨微晶逐步发育并长大,3 000℃下石墨化纤维微晶增大较明显,其堆积高度和平面尺寸分别约为5nm和11nm;1 600℃炭化纤维的力学性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别达到0.57GPa和32.19GPa,进一步提高热处理温度,纤维拉伸强度逐步降低,但是其杨氏模量逐渐增加,3 000℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为0.26GPa和40.57GPa;炭/石墨纤维室温轴向电阻率随热处理温度的升高而降低,1 000℃炭化纤维室温轴向电阻率为47.78μΩ.m,3 000℃石墨化纤维室温轴向电阻率降至21.98μΩ.m。     

催化裂化油浆合成沥青树脂的反应性能

采用溶剂萃取对催化裂化油浆进行了芳烃富集,并分别以油浆和富芳烃组分为原料合成了沥青树脂.利用族组成分析和FT-IR、1H-NMR、13C-NMR测试对比了催化裂化油浆芳烃富集前后的原料组成差别,通过合成B阶沥青树脂的反应差异考察了催化裂化油浆的反应性能.结果表明,催化裂化油浆中饱和分的含量较高,均匀性差;而溶剂萃取后的催化裂化油浆富芳烃组分芳烃含量较高,均匀性较好.溶剂富集芳烃提高了催化裂化油浆的反应性能.     

山西几种煤沥青性能的研究

本文对山西三种不同类型的煤沥青进行了溶剂配制,用示差精密热分析仪研完了它们的热行为;在热台显微镜下观察了它们在热反应过程中的软化熔融温度、中间相的生成和变化温区及显微结构的变化。结果表明:太钢煤沥青在生成中间相的过程中有良好的热行为,有可能成为制备碳纤维的良好原料。     

浅谈改性沥青

简述了改性沥青的概念，高分子聚合物改性沥青的分类、特性、应用范围以及改性沥青的评价标准。未来沥青材料的主要研究方向是新型沥青改性剂和沥青改性产品的开发以及完善现有的沥青评价体系，同时，建立能够综合描述沥青各种性能的理论模型也是未来改性沥青研究的重要范畴。     

苯并噁嗪/环氧树脂基耐高温防火复合材料的制备与性能研究

采用无溶剂法合成了双酚A型苯并噁嗪树脂(BOZ),添加成碳剂后与环氧树脂共固化制备耐高温树脂基体,并用该树脂基体与玻璃纤维布制备了耐高温防火复合材料。表征了噁嗪树脂的结构以及噁嗪树脂与环氧树脂的固化特性,采用TG-DTA研究了固化体系的耐热性;对添加不同成碳剂的树脂基体及其复合材料在1000℃火焰中燃烧,研究了成碳剂对材料残碳率和碳层形貌的影响。结果表明,树脂基体分解放热峰的峰顶温度为670℃;当加入质量分数5%复配成碳剂时,树脂基体残碳率为68.83%;其玻璃纤维增强的复合材料在1000℃火焰中燃烧15min后残碳率为25.82%,碳层均匀附着在玻璃纤维表面,起到隔热和烧蚀作用,使复合材料具有良好的短效防火性。