石油沥青与煤沥青的调和及乳化性能

将煤沥青与秦皇岛AH-90沥青进行调和及乳化,考察调和沥青及调和后乳化沥青的性质,研究煤沥青的种类及掺量对调和沥青及乳化沥青性质的影响规律。结果表明:煤沥青中大量甲苯不溶物(煤粉)的存在使得调和沥青和乳化沥青蒸发残留物的25℃延度大幅度下降,难以达到标准要求;1#和2#煤沥青最大掺量分别为25%和20%时,乳化沥青的1 d和5 d稳定性合格;相同煤沥青掺量时,1#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物较相应的2#调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的针入度小、25℃延度大、软化点高;随着煤沥青掺量的增大,两种调和沥青及乳化沥青蒸发残留物的25℃延度、针入度都呈现下降趋势,软化点呈升高趋势。     

对苯二甲醛对煤沥青流变性能的影响研究

为了探讨对苯二甲醛(TPA)对煤沥青流变性能的影响,采用旋转黏度计测定了煤沥青及TPA改性的煤沥青的表观黏度,研究了表观黏度与温度的关系;采用示差扫描量热法(DSC)研究了煤沥青和TPA改性的煤沥青的热行为.结果表明,TPA改性的煤沥青的黏度与温度的关系曲线呈现W型,在200～225℃之间处于低黏流区,表观黏度值约200～400 MPa.s,可以作为浸渍剂煤沥青使用;TPA改性的煤沥青在高于225℃时表观黏度值迅速上升;TPA改性的煤沥青在低黏度区域具有较低的活化能,这对煤沥青的浸渍工艺有益.图6,表2,参11.     

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.     

炭黑对煤沥青热解缩聚行为的影响

通过TG对煤沥青和煤沥青/炭黑复合物热失重过程的研究,分析了两类煤沥青物料的热解缩聚特征,并对煤沥青和煤沥青/炭黑复合物的热解缩聚行为进行了对比.结果表明,煤沥青/炭黑复合物中煤沥青热解挥发过程不同于煤沥青,炭黑的添加使煤沥青易发生缩聚反应,有利于煤沥青稠环芳烃分子缩聚成焦,从而有效地提高了煤沥青的成焦率.     

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。     

煤中前沥青煤与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出剂中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加,原位热解红外光谱研究结果表明,它们的热稳定性与其结构参数有关,芳香度高,甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系,而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５￣３０．９ｋＪ／ｍｏｌ;沥青烯为〈５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

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.     

低喹啉不溶物含量煤沥青的研制及其炭化行为探讨

以煤焦油为原料，选用正已烷和苯混合溶剂，通过溶剂革取分离和蒸馏，制备得到低喹啉不溶物含量净化煤沥青。在不同条件下对所制取的低喹啉不溶物含量煤沥青进行炭化热处理，分析了净化沥青的炭化行为。将净化沥青炭化产物制成光片，观测其显微组织结构特征和中间相球体的生长发育，判定作为针状焦和碳纤维原料的可能性。     

热老化对不同沥青组成结构和性能的影响

为了研究热老化对沥青组成结构和性能的影响,利用色谱柱法和傅里叶变换红外光谱对不同品种沥青热空气老化前后的化学组成、分子结构和高低温性能进行了测试表征,并分析了组成结构与性能之间的相关性。化学组成和红外光谱分析表明,在热空气老化过程中沥青的饱和分含量基本不变,芳香分结构中的脂肪烃支链易断链而发生氧化缩聚,导致芳香分转化为胶质和沥青质,使沥青的脂肪族指数减少、芳香族指数以及羰基和亚砜基指数增大;随热老化温度升高,沥青的软化点和粘度升高、低温柔性降低,但不同品种沥青的抗老化性能表现出明显的差异,饱和分含量高、芳香分含量低以及芳香族指数小的沥青具有更好的抗老化性能。     

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。     

以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究

以煅后石油焦为骨科,高温煤沥青为黏结剂,采用冷混捏球磨,经过冷等静压工艺在不同压力下制得各向同性石墨材料,并对不同成型压力下制备所得材料的微观结构和物理性能进行分析.结果表明,当骨料颗粒平均尺寸d50约为21 μm,黏结剂含量为33％时,其适宜的成型压力为80～100 MPa;在不同的成型压力下制备各向同性石墨材料,应采用不同的焙烧和石墨化升温曲线;提高成型压力、减少骨料石油焦中大尺寸片状结构颗粒的数量及增强骨料和黏结剂混捏的均匀性,均有利于提高所制备各向同性石墨材料的物理性能;采用高温煤沥青作为黏结剂,有利于提高各向同性石墨材料的导热率和电学性能.     

熄焦方式对焦炭孔隙结构的影响

针对原有熄焦方式存在投资巨大、环境污染严重的问题,提出利用一定压力的水蒸气熄焦的压力熄焦方式,并与湿法熄焦、干法熄焦进行对比实验,分析不同熄焦方式对焦炭孔隙结构的影响。结果表明：湿法熄焦焦炭的微孔和微裂纹数较多,焦炭质量较差;干法熄焦焦炭的微孔和微裂纹数较少,焦炭质量较好;压力熄焦焦炭的微孔数较多,微裂纹数较少,焦炭质量介于干法熄焦和湿法熄焦之间。该研究为压力熄焦的应用推广提供了依据。     

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.     

入炉煤性质对捣固焦炭性能的影响

采用30种配煤方案,在堆积密度为1.1t/m3的条件下进行捣固炼焦试验,利用线性回归分析方法研究入炉煤性质对焦炭性能的影响。结果表明,焦炭性能指标与入炉煤性质指标之间具有良好的相关性;适当降低入炉煤的挥发分有利于提高焦炭的冷态机械强度,而增加入炉煤的黏结指数有利于提高焦炭的耐磨强度,但不利于提高焦炭的抗碎强度;适当降低入炉煤的挥发分和催化指数、提高其黏结指数有利于改善焦炭的高温反应性。     

煤焦油沥青改质生产碳材料

介绍了煤焦油沥青的组成,阐述了煤焦油沥青在碳材料生产中的作用,分析了煤焦油沥青改质的必要性,探讨了煤焦油沥青改质的方法。     

石油焦粒度对煅后焦质量的影响

针对工业生产中铝电解炭阳极对煅后焦质量的要求,就石油焦粒度的大小对煅后焦质量的影响进行了研究。研究表明:粒度≤3.15mm的石油焦可提高实收率;显著提高其在空气中的反应性,从0.92%/min下降到0.61%/min;可提高其在CO2中的反应残余率达85.74%。     

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。