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.     

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。     

高性能炭材料生产用煤沥青的研究

研究软化点在评价煤沥青聚合程度中的作用，描述热聚合改质过程中煤沥青热解缩聚行为，并分析了中温煤沥青热聚合改质过程中各种沥青组分随热聚合温度和热聚合时间的转变规律．探讨QI组分影响煤沥青热聚合改质的机理，结果表明，原料煤沥青所含原生QI炭微粒促进了热聚合改质过程中煤沥青芳烃分子的聚合。     

对叔丁基苯甲醛改性沥青性能研究

以中温煤沥青为基质沥青、对叔丁基苯甲醛为改性剂和对甲苯磺酸为催化剂,采用化学交联-减压蒸馏法分别在Ar气氛和减压环境下对中温煤沥青进行改性,并考察反应条件对沥青的软化点和残炭率等性能的影响.结果表明,改性沥青性能受改性剂的加入量、反应温度、反应时间和反应压力影响较大.在改性剂与煤沥青质量比为0.2、催化剂加入量为5%时,在反应温度为180℃以及20kPa×8h条件下,制得软化点高达151.5℃、残炭率为75%的优质沥青.     

3种煤沥青炭微观结构及其性能的对比研究

将高温煤沥青、中温煤沥青、浸渍剂沥青在常压下炭化,经2 300 ℃石墨化处理,制备3种煤沥青炭.利用扫描电子显微镜(SEM)观察煤沥青炭的显微结构;采用X射线衍射法(XRD)检测煤沥青炭的石墨化度;通过氮吸附法测定煤沥青炭的比表面积(SBET);采用热重(TG/DTG)分析手段测试并分析煤沥青炭的氧化性能.研究结果表明:煤沥青的族组分影响煤沥青炭的形貌,喹啉不溶物含量低有利于流线型结构的形成;高温煤沥青炭微观结构主要以流线型和镶嵌型为主,中温煤沥青炭和浸渍剂沥青炭以流线型为主,但浸渍剂沥青炭流线型结构取向性好;煤沥青炭中含有流线型结构越多,则其石墨化度越高,比表面积越低;煤沥青炭的氧化失重主要发生在700～900 ℃,浸渍剂沥青炭的抗氧化性能最好.     

岩沥青与SBS复合改性高黏沥青的配比研究

以中海A H-70#基质沥青为基本原料,采用中东天然岩沥青与SBS改性剂复合改性制备高黏沥青.通过均匀设计的方法设计岩沥青与SBS改性剂的复配材料组成,并采用针入度试验、延度试验、软化点试验、60℃动力黏度试验、布氏黏度试验以及DSR试验对复合改性高黏沥青的性能进行测试.结果表明:针入度和延度受岩沥青掺比的控制影响较大;而软化点受SBS改性剂掺比的控制影响较大;复合掺量与60℃动力黏度、布氏黏度以及抗车辙因子均成正相关关系.基于试验分析,采用SPSS软件建立回归模型,运用MATLAB软件计算分析得到天然岩沥青与SBS改性剂的最佳复合掺配比例分别为:5.4％和6.4％.     

中低温煤焦油沥青合成沥青树脂的研究

炭材料是一种重要的功能和结构材料,能否保障炭材料制品质量的关键在于使用粘结剂性能的好坏,沥青树脂粘结剂因与炭素材料有良好的亲和性而倍受国内外学者的广泛关注.以中低温煤焦油沥青为原料,多聚甲醛为交联剂,对甲苯磺酸为催化剂合成沥青树脂.考察了合成条件对沥青树脂的软化点、结焦值和β树脂等指标的影响,采用FT-IR表征了沥青树脂的合成机理.研究结果表明,中低温煤焦油沥青与多聚甲醛发生了阳离子型缩聚反应,沥青树脂的软化点在136.2～177.3℃、结焦值在27.64％～38.05％、β树脂在22.79％～41.89％可以进行调控.     

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℃.     

常压渣油加氢反应产物体系的胶体稳定性

在高温高压反应釜内,使用加氢转化催化剂对绥中36-1常压渣油进行加氢反应.通过分析产物的SARA四组分组成、数均相对分子质量及沥青质的平均结构和溶解度参数考察反应后体系胶体的稳定性.结果表明:反应温度升高,体系的稳定性逐渐变差,产物的SARA四组分中饱和分与沥青质的总含量增大,芳香分与胶质的含量降低;组分的数均相对分子质量减小,组成的改变影响产物的胶体稳定性;沥青质平均分子结构中环烷碳率、烷基碳率降低,芳香碳率增大,缩合度参数变小,沥青性质变差;沥青质平均分子结构中溶解度参数增大,分子间作用增大;组分组成及平均结构的变化导致反应后体系的胶体稳定性变差.     

生物沥青及岩沥青复合改性沥青使用性能

为研究生物沥青及岩沥青复合改性沥青结合料使用性能,在60%范围内对不同掺量(质量)生物沥青及岩沥青复合改性沥青进行针入度、软化点、延度、黏度和RTFO短期老化试验,考察基质沥青在生物沥青和岩沥青复合改性作用下各性能的变化.试验结果与分析表明:在保持生物沥青及岩沥青复合改性沥青结合料与对照组基质沥青结合料的25℃针入度一致时,岩沥青与生物沥青的比值和复合改性剂的掺量变化成正比例关系;复合改性沥青针入度指数PI值增大,温度敏感性得到改善;复合改性沥青的高温性能先略有降低而后一直提升,复合改性剂掺量约为15%时达到对照组基质沥青水平;复合改性沥青RTFO后残留针入度比先略有减小而后一直增大,复合改性剂掺量约为20%时达到对照组基质沥青水平,软化点变化提升明显;然而,沥青的延度随着复合改性剂的掺入而大幅降低,但沥青混合料弯曲试验对低温性能的验证显示,复合改性剂的掺量不超过30%时,复合改性剂的掺入不会降低沥青的低温性能,反而有一定改善.综上所述,在20%～30%掺量范围内,将复合改性剂替代部分石油沥青不会降低沥青的各类性能,甚至均有一定提高,且适应不同性能要求时掺量范围上限或下限可适当放宽.     

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。     

无烟煤改性中温煤沥青的组分结构分析

采用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了热聚合改性和添加无烟煤热聚合改性中温煤沥青的组分结构变化;采用综合热分析仪(TG-DTG)研究了热聚合改性和添加无烟煤热聚合改性中温煤沥青的热解缩聚特征;采用气相色谱质谱联用(GC-MS)等技术初步探讨了煤沥青热聚合改性机理.研究结果表明:无烟煤热聚合改性的中温煤沥青,芳香度明显提高;无烟煤促进了中温煤沥青热处理过程中缩聚反应的进行.     

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。     

炭／炭复合材料浸渍用沥青的性能分析

采用高温粘度计、核磁共振(     

粉煤灰含量对SBS改性沥青性能影响研究

主要研究了粉煤灰含量对石油沥青性能的影响,探讨了不同质量比的石油沥青/粉煤灰对于SBS改性沥青性能的影响,同时研究了不同用量的芳烃油、SBS对改性石油沥青性能的影响.研究结果表明,石油沥青和粉煤灰的比例在一定范围内,使改性沥青的延度等指标完全满足SBSI-C标准.当石油沥青与煤沥青的质量比为60/22时,其综合性价比达...     

中间相碳微球的制备与性能

以高温煤沥青为原材料,研究了用热缩聚法和硅油一煤沥青悬浮液法制备中间相碳微球．采用扫描电镜、偏光显微镜和粒度分析仪等表征手段对其进行表征分析．控制反应条件在380℃,5h,660r／min,1．0MPa,选用甲苯作为分离溶剂．研究结果表明,采用硅油作为热分散介质可使煤沥青的聚合反应在乳液中进行;所制备的MCMB的形貌更好,粒度分布更加均匀．     

常温干燥法制备纳米炭粉

以煤焦油沥青为原料,浓硫酸和浓硝酸为氧化剂,利用溶胶-凝胶方法制备水性中间相沥青.将水性中间相沥青溶解于氨水中得到水相炭基凝胶,经过乙醇与水交换后进行常温干燥和热处理制备纳米炭粉.利用FT-IR光谱、TG、XRD和TEM等分析手段对水性中间相沥青、纳米炭原粉以及纳米炭粉进行了表征.结果表明:采用常温干燥方法制备纳米炭粉是可行的,制得的纳米炭粉粒度均匀、规则,形状近似于球形,平均粒径为20 nm左右,其炭结构为无序的乱层石墨结构.在沥青与混酸氧化过程中,主要发生硝化、氧化、磺化反应;纳米炭原粉的热解过程分为脱醇脱水、预热解、强烈热分解和结构重排等四个阶段.     

沥青物性的虚拟组分法表征及模拟

煤焦油沥青的实沸点(TBP)数据是煤焦油分离工艺模拟研究的重要基础依据。由于缺乏相关的蒸馏实验基础数据,将文献中煤焦油沥青热重分析数据转换为实沸点数据,采用石油化工中的虚拟组分概念表征沥青组分的基础物性,并以此为依据,用Aspen Plus对煤焦油分离进行工艺模拟研究,模拟结果与实际情况吻合良好。     

活性碳/碳纳米管掺杂材料的制备及其有机双层电容器电极性能

中温煤沥青添加乙酸钴后进行热缩聚反应,取热缩聚产物中的吡啶不溶物为原料,添加不同比例的含硼化合物,以 KOH为活化剂进行化学活化,制备出四种不同结构的活性碳/碳纳米管掺杂材料(AC/CNT),并考察了所制备材料的结构性能及有机电容器电极性能.结果表明,AC/CNT材料中含有结晶度较高的类石墨微晶结构碳,随着硼化合物添加量的增加,产物中碳纳米管的含量呈增多的趋势,石墨层间距d(002)呈减小趋势.所制备材料具有良好的有机电容器电极性能,其中AC/CNT-1样品的质量比电容最大,为125 F/g; AC/CNT-4的质量比电容最小,为89.9 F/g,但具有最高的体积比电容,52.9 F/cm3.     

高温煤气中NH3、有机硫、HCl及焦油蒸气的同时脱除

在固定床反应器中对高温煤气中NH3、有机硫化物、HCl及焦油蒸气4种污染物进行了单独和同时脱除的研究,其中选择CS2和1－甲基分茶分别作为高温煤气中有机硫化物和焦油蒸气的模型化合物。研究得出,高温煤气中氨催化分解和1－甲基萘化裂解的最佳催化剂同为Ni－3催化剂,CS2转化的最佳催化剂为硫化态的Ni－3催化剂,最好的脱氯剂为ECl。在NH3、CS2、HCl及1－甲基萘4种污染物同时存在时,将上述脱除剂组合在一起进行同时脱除实验表明：ECl脱氯剂对HCl的转化率和Ni－3催化剂对1－甲基萘的转化率均为100％,氧化态的Ni－3催化剂对NH3的转化率和硫化态的Ni－3催化剂对CS2的转化率则随温度的升高而增加,在300－550℃之间,氨的最大转化率为79％,CS2的最大转化率为88％。