多聚磷酸改性沥青流变性能及改性机制研究

利用动态黏弹力学方法,在动态剪切流变仪上通过动态黏弹试验和稳态流动试验并结合Carreau模型研究多聚磷酸(PPA)对改性沥青流变性能的影响,通过胶体组分变化和红外谱图分析探究PPA对沥青的改性机制。结果表明:在试验频率范围内,PPA改性沥青的存储模量G′和损失模量G″随频率的增加而增大,PPA掺量越大沥青的弹性性质越明显,说明PPA可有效改善沥青的模量和高温抗车辙性能;相同频率下,G′明显小于G″且模量差值随PPA掺量的增大、温度的降低及频率的增大而呈现逐渐减小的趋势;PPA的掺加使沥青的临界剪切速率γc大幅度降低,且掺量越大γc越小,沥青对外部剪应力的敏感性变大;与基质沥青相比,随PPA掺量的增大,沥青胶体成分中轻组分含量减少,沥青质含量大幅增加,PPA改性沥青红外谱图中增加了1 026cm-1处的特征吸收峰(P—O单键和P O双键的伸缩振动峰),说明PPA对沥青的改性是通过发生化学反应进行的。     

碱性离子液体[Bmim]Im催化大豆油制备脂肪酸甘油单酯研究

通过两步反应合成咪唑型碱性离子液体[Bmim]Im,通过核磁、红外对其进行表征.以大豆油与丙三醇为原料,用[Bmim]Im催化酯交换反应制备脂肪酸甘油单酯.通过单因素实验分别考察反应温度、反应时间、醇/油摩尔比、催化剂用量及催化剂重复使用次数对甘油单酯收率的影响.结果表明:当反应温度为190℃、反应时间为3h、醇/油摩尔比为6、催化剂用量为原料油用量的10%的条件下,大豆油反应转化率可达到93%,脂肪酸甘油单酯的收率达到了64.5%,且催化剂重复使用5次单酯收率未见明显下降.     

复合改性硬质沥青的制备及微观结构

以秦皇岛AH-70为基质沥青,外掺改性胶粉、SBS和硬沥青制备复合改性硬质沥青,考察制备方法(四步剪切法和三步剪切法)、剪切时间及外掺剂对其性能的影响,对制备过程中的微观相态进行研究。结果表明:四步剪切法所制备的复合改性硬质沥青性能优于三步剪切法,每步较合适的剪切时间为60、60、30和20 min,在此工艺条件下,胶粉、SBS和硬沥青的掺量分别为20%、2%、20%,所制备的复合改性硬质沥青的性能均满足浇注式沥青的指标要求;复合改性硬质沥青的制备是一个复杂的物理化学过程,既存在物理共混又发生化学反应,同时制备过程中其相态结构发生转变,由沥青为连续相、SBS为分散相,转变为沥青和SBS为双连续相,最后又转变为沥青连续相、SBS分散相。     

三种非质子酸催化剂的催化性能考察

用实验考察了氧化亚锡、钛酸四丁酯和六水合三氯化铁等3种非质子酸催化剂在石油酸酯化反应中的催化性能.结果表明,在180～230℃下,石油酸与一元醇的摩尔比为0.5,氧化亚锡或钛酸四丁酯用量占石油酸用量的1%～2%,反应3～4h后都可使石油酸的酯化率达99%.在石油酸与二元醇的摩尔比为2.2时,氧化亚锡用量占石油酸用量的2%,反应4h可使二元醇羟基的酯化率达99%.氧化亚锡可重复使用,且酯液的后处理工艺简单.在120～140℃下,石油酸与一元醇的摩尔比为0.33～0.40,六水合三氯化铁的用量占石油酸用量的21%,反应4h可使石油酸的酯化率达到98%.     

微表处用改性咪唑啉型沥青乳化剂的合成及性能评价

以分子结构设计为基础,通过合成多头亲水活性基团、接枝改性增加咪唑啉型乳化剂的空间位阻,采用月桂酸、四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为原料,利用在线红外监测咪唑啉中间体的官能团变化,合成改性咪唑啉型微表处用慢裂快凝型乳化沥青乳化剂,并对其进行性能评价。结果表明:合成的乳化剂性能优异,临界胶束浓度为23.99μg/g,在临界胶束浓度下表面张力为24.36 m N/m;用该乳化剂制备的乳化沥青颗粒均匀,体积平均粒径为3.09μm,乳化剂用量为1.5%时乳化沥青各项指标均满足微表处用乳化沥青的技术要求,与石料的可拌和时间达206 s。     

微量水分对喷气燃料中悬浮物形成的影响

采用在喷气燃料中直接加入水分和加入水分后再蒸馏等方法,分别用SC-6微量水分测定仪和Abakus颗粒测量分析仪测定了喷气燃料中的微量水分和悬浮物的颗粒数及粒度分布,考察了水分对喷气燃料中悬浮物形成的影响.实验结果表明,水分的存在是影响喷气燃料中悬浮物形成的重要因素之一.加水后再蒸馏的喷气燃料中,密封静置120 d后基本没有悬浮物产生.喷气燃料中的水分含量控制在21.50×10-6时,能抑制悬浮物的生成.     

储存喷气燃料中悬浮物的组成分析及过滤处理方法研究

通过水洗过滤的方法富集了部分储存喷气燃料中产生的悬浮物,采用常规理化分析、X射线能谱(EDS)、原子发射光谱(AES)、红外光谱(IR)等手段分析了储存喷气燃料中悬浮物的成分和成因,并对储存喷气燃料中悬浮物的处理方法进行了探讨.研究结果表明,储存喷气燃料中的悬浮物主要为由碳、氧、铝、硅、钠、铁等元素组成的化合物的混合物,其中脱除有机成分后所剩余的固体部分主要为硅、氧化合物即尘土等小颗粒污染物;储存喷气燃料中悬浮物可通过采用适当精度的过滤器除去,过滤效果随过滤器精度的提高而提高.     

稠油组分油水界面zeta电势及其影响因素研究

测定了辽河油田杜 84稠油化学官能团四组分 (酸性分、碱性分、两性分、中性分 )与极性四组分 (饱和分、芳香分、胶质和沥青质 )的zeta(ζ)电势 ,考察了水相pH值、盐度等因素对 ζ电势的影响。结果表明 ,官能团各组分间 ζ电势绝对值的差别较明显 ,其中酸性分最高 ,两性分最低、碱性分和中性分居中。酸性分在 pH =11时 ζ电势绝对值达到最高 ,其他组分的 ζ电势在 pH =12时达到最高。极性四组分 ζ电势绝对值差别不大 ,各组分 ζ电势绝对值都随着pH值升高而升高。在盐度为 1g/L左右时 ,各组分的 ζ电势绝对值都有一个极大值 ,总趋势是 ,各组分 ζ电势绝对值基本上随着盐浓度的增加而减小。碱性条件下 (pH =11～ 12 )水包稠油乳状液中起稳定作用的官能团组分主要是酸性分和极性四组分中的沥青质。水相的碱性条件有利于水包稠油乳状液的稳定 ,盐在特定浓度下具有一定的稳定水包稠油乳状液的作用。但从总体趋势看 ,盐含量的增加会破坏乳状液的稳定性。用离子交换色谱分离得到的官能团组分更能揭示稠油中界面活性组分的内在本质。     

柴油无污染脱酸精制工艺研究

采用三组分溶剂对胜利柴油馏分进行了溶剂脱酸精制研究，考察了精制过程的最佳工艺条件．在剂油比为０．２５～０．３∶１、常压、温度为３０～５０℃的条件下，可将酸度小于１２０ｍｇＫＯＨ／１００ｍＬ的柴油，降至５ｍｇＫＯＨ／１００ｍＬ以下，达到优等品标准，且不影响馏分组成和闪点．萃取液在蒸发前可直接使用３～４次再去蒸发．直接回收得到的环烷酸酸值达１９０ｍｇＫＯＨ／ｇ左右，纯度达９０％以上     

催化油浆对沥青抗老化性能的影响及机制研究

南美重油中掺加油浆后,通过实沸点蒸馏制备AH-70沥青;分别采用薄膜烘箱实验法(TFOT)和加速老化实验法(PAV)模拟沥青的短期和长期老化,考察不同的油浆掺量对沥青短期和长期抗老化性的影响,并对老化机制进行研究。结果表明:南美重油掺加0%、3%、6%、9%和12%油浆后分别切割到425、430、430、430、435℃可得到AH-70沥青;随着油浆掺加比例的增大,经短期老化后沥青的残留针入度比、15℃残留延度降低,软化点升高率增大;沥青经过长期老化后,残留针入度比降低、软化点升高率增大;沥青在短期老化中没有发生明显的官能团氧化反应,随掺加油浆比例的增大,沥青中轻组分的挥发和芳香分、胶质的缩合加剧是导致沥青短期抗老化性逐渐变差的原因;沥青经长期老化后,发生氧化生成亚砜和羰基官能团,油浆中的芳烃化合物可有效地抑制沥青氧化反应中的自由基反应,但芳香分、胶质的缩合加剧仍导致沥青长期抗老化性逐渐变差。