道路沥青的硫化反应

用化学分析与仪器分析（１Ｈ－ＮＭＲ，ＸＰＳ与凝胶色谱）相结合的方法探讨了道路沥青与元素硫之间的反应行为以及改质后沥青中硫的存在形式．结果显示硫与沥青的反应一是硫与沥青分子交联，生成分子量大的含硫基团组分，并显著改善沥青的塑性、延展性以及亲水性；二是硫与沥青的反应主要发生在侧链α碳原子位置上，随反应温度的升高也夺取β，γ侧链碳原子上的氢．硫与沥青反应使沥青中胶质含量下降，沥青质增加，重均与数均分子量增加．ＸＰＳ测定发现沥青原料中的Ｓ原子以噻吩与亚砜结构形态存在，硫化反应后Ｓ主要以元素硫和结合硫形态存在．

煤沥青橡胶改质筑路油老化过程中族组成与性质变化

The changes of component and property of pitch road binder modified by rubber during ageing were studied by the heat ageing.In contrast to asphalt for pavement,the vaporization loss of pitch road binder modified was more than 20%,therefore,it might be considered that the vaporization loss of solvent oil affected on the component and property of pitch road binder at high temperature.Result showed that the oxidation of road binder was covered by the vaporization loss of solvent oil at higher temperature(130℃),while the property of road binder was in a steady state at lower temperature(60℃).The main reason caused vaporization loss of solvent oil was that there were a lot of high volatile polyaromatics containing in the pitch road binder.It was found that content of heptene soluble decreaesd,meanwhile,that of toluene insoluble increased during ageing.In addition,there was a extreme value of ductility during ageing.The key of modification was distillation of solvent oil.It put forward a direction to further improve its quality.

韩国70道路沥青老化特性分析 (Ⅱ)官能团与分子结构变化

利用现代分析方法（ＩＲ光谱，ＳＥＣ．ＸＰＳ）考察了进口韩国 ７０道路沥青在 ０～２５０ ｈ和６０℃～１３０℃薄膜热老化过程中特征官能团与分子结构变化。试验发现：沥青经薄膜热老化时分子中连基官能团的吸收峰面积随老化时间逐渐增加，老化温度愈高变化愈明显。亚砜官能团的吸收峰面积有变化但不显著。老化后沥青分子中高分子量组分的含量增加，分散度变大。特征官能团与分子量分布的变化说明沥青分子间存在极性官能团之间的缔合作用。沥青分子中Ｏ，Ｓ原子的存在形态比较复杂．主要以亚砜、羰基官能团以及硫醚、硫醇的形式存在。沥青的老化是一个缓慢的自氧化过程．氧化反应符合自由基链反应历程。

煤沥青筑路油受氢改质

研究了煤沥青在供氢剂 (再生橡胶 )的作用下 ,族组成随反应时间的变化规律及其受氢改质机理。利用核磁共振、元素分析、分子量测定等手段 ,计算得到了煤沥青、溶剂油以及改质筑路油等的平均结构参数。结果表明 :与空白样对比 ,加入再生橡胶使得筑路油中沥青质含量由 4 5 0 %增加到 61 5 %,软沥青由 2 7 0 %降低到 1 4 4%,不溶物由 2 8 0 %降低到 2 4 1 %。对比橡胶和筑路油族组成的1H -NMR谱图可发现 ,在化学位移δ =5 5和 5 3处均有H质子峰出现 ,表明橡胶参与了改质反应 ,形成了新的沥青质。橡胶在改质过程中作为供氢媒介参与筑路油的热解反应 ,正是煤沥青的受氢作用改善了筑路油的质量。

韩国70道路沥青老化特性分析(Ⅰ)族组成与性质变化

采用薄膜热老化方法考察了进口韩国７０道路沥青在０～２５０ｈ和６０℃～１３０℃范围内族组成与性质的变化．老化试验结果表明：芳香分与胶质含量减少，沥青质含量增加；针入度与延度下降，软化点与粘度升高．沥青质含量随老化时间的变化符合一级反应动力学规律，粘度随温度的变化符合双对数经验模型．

有序性中间相焦的制备研究

如何实现中间相的受控生长一直是中间相炭材料领域的热点问题之一。本研究以预处理后的FCC油浆为原料,采用一种带气流导向作用的变径管式反应器通过热聚合实现了中间相的有序生长与融并,最终形成有序结构的中间相焦。试验选择的条件为:变径管式反应器:中段Φ8mm×200mm、端部Φ20mm×50mm;程序升温、多管井式坩埚炉,450℃恒温热转化反应35h止;反应产物(中间相焦)在氮气氛中进行1200℃煅烧实验。实验结果表明:高温热聚合产生的气流单向流动促进了中间相微晶的均匀生长、有序融并,最终形成有序性好的中间相焦。由此进一步证实了热聚合过程中中间相的有序生长与融并是一个非自发过程,体系黏度的增加和气流的单向流动是促进其非自发有序生长的关键所在。合理的煅烧温度制度不仅不会破坏中间相焦的有序结构,反而使有序结构得到进一步发展,而且中间相焦的有序程度对煅烧后中间相焦的有序性发展有一定的影响。本试验得到的煅烧焦与国外商品焦的组织结构类似,碳原子层面堆积高度与片层数比商品针状焦小,碳原子层片之间的距离比商品针状焦大,说明煅烧温度低于国外商品针状焦。

添加Zn^(2+)对六角晶锶铁氧体结构与磁性能的影响

通过传统的陶瓷化工艺来制备La、Co、Zn复合取代的锶铁氧体,重点研究Zn2+对锶铁氧体结构及磁性能的影响。采用X射线衍射对锶铁氧体结构进行了分析。结果表明:随着Zn2+的增加,锶铁氧体主体仍为六角晶结构,晶格常数a逐渐增大,而晶格常数c先增大后减小。扫描电镜(SEM)分析显示,铁氧体晶粒主要呈片状,大多为规则的六边形。随着Zn2+的增加,晶粒的尺寸逐渐增大。磁性能测量显示:当取代量x=0.15时,样品的Br和Hcj分别为436mT、343 kA/m,这说明添加适量的Zn2+会有效的降低反平行离子磁矩,提高饱和磁化强度,进而改善锶铁氧体的磁性能。

沥青催化氧化研究

沥青是一种热塑性材料 ,需要在炭化前进行不熔化处理以便得到性能优异的炭材料前驱体 .在 30 0℃条件下分别选择不同的催化剂 (硝酸钾、三氯化铝以及对甲苯磺酸 )考察了沥青空气催化氧化过程中性质、组成与分子结构的变化 .结果表明 :沥青空气氧化时其软化点逐渐增加 ,添加不同催化剂时对氧化沥青软化点的影响不同 ,且符合一元二次数学模型 ,即 SP =A0 + A1θ +A2 θ2 .沥青空气催化氧化的结果使其甲苯不溶物的含量明显增加 ,由此认为氧化的结果增加了沥青中高分子量组分的含量 .元素分析表明沥青经空气氧化时 H/C原子比逐渐减小 ,氧元素含量逐渐增加 ,反应的后期变化趋于稳定 .IR光谱分析同样反映出沥青经催化氧化后分子结构中侧链减少 ,芳环上的氢减少 ,整个芳环的缩合程度增加 .因此沥青催化氧化的结果是促进了氧分子在沥青中的传递 。

基于基斯勒尔法中间相沥青的流变性质（英文）

用基斯勒尔法研究了热处理前后（室温～520℃）相沥青的流变性质。结果表明：在不同温度和不同加热速率下，基斯勒尔流动度具有很好的重现性。未经热处理的中间相沥青的流动度在253～282℃之间随温度增加缓慢增加，在282～311℃随温度增加呈现指数增大，在282～498℃几乎不变。热处理的沥青的流动度也随温度增加呈现类似的S型的变化规律，其中指数增加段可以用阿伦尼乌斯公式计算其粘流活化能。沥青的甲苯不溶物含量随热处理时间增大从67.3%增大到88.7%，粘流活化能为203.6～294 kJ/mol。

煤沥青橡胶改质道路沥青老化研究──沥青质结构与官能团变化

利用1H-NMR核磁共振、VPO平均分子量以及IR光谱等分析方法,考察了煤沥青橡胶改质道路沥青中沥青质在老化过程中的结构与官能团变化。用B-L方法计算了沥青质平均结构参数。结果表明,沥青质是由6～7个缩合芳环构成,芳环四周仅含有极少的α、β侧链碳原子与少量N、O、S杂原子。比较老化过程中沥青质H分布与平均结构参数的变化,发现沥青质性质稳定。沥青质平均分子量的变化说明,在高温条件下老化时沥青质分子间发生缩聚反应。老化后羰基官能团的变化,表明沥青质分子间发生缔合作用。

中间相有序生长机理研究

试验以预处理的FCC油浆为原料,采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化形成有序生长中间相反应研究。同时,利用高温光学显微镜连续观察了样品热转化过程中流动对中间相有序生长机理的影响。试验发现,原料高温热转化过程中反应残余物收率在反应初期下降迅速,后期逐渐趋于稳定,数学上表现出指数衰减形式。变径反应管内热聚合反应初期,以中间相的生成、长大为主,且其大小呈非均匀尺度分布。随着体系中间相的生长、含量增加以及黏度的升高,上升气流的引导作用促进了中间相的有序排列。高温原位观察发现,原料经预处理后样品中含有超细各向异性中间相微晶体,该微晶体的出现进一步促进了后续热聚合过程中中间相的产生与发展。440￣450℃区域适合中间相的形成与生长。此外,在显微镜下观察看到了中间相因表面张力和载气侧吹所产生的位移变化以及位移后所形成的运动轨迹,有力地证实了气流导向作用对中间相有序融并生长的影响。

超细CaO制备与表面改性研究

在成功开发以工业石灰为原料 ,经破碎、超细粉碎、加热脱水与表面改性生产具有流动性与防潮性的微米级氧化钙新工艺的基础上 ,利用现代分析方法考察改性剂的作用机理。优化工艺条件为 :脱水与改性温度为 1 50℃ ,30～ 60min ;改性剂选择有机硅 ,用量 1 5 %。粉碎过程中改性剂的作用机理为 :超粉碎过程中添加有机硅有利于阻止粉碎颗粒之间的团聚和颗粒与辊道之间的粘附 ,同时降低了氧化钙吸收水消解作用。

煤沥青热聚合过程对微孔炭特性的影响

煤沥青是一种热塑性物质，作为制备高比表面积微孔炭的原料需要进行不熔化处理。煤沥青经氧化聚合后，挥发分由52．22％下降到16％以下，相应的甲苯不溶物含量由30％增加到81％以上。IR光谱分析发现：沥青氧化聚合的结果表现为3000～2900cm^-1附近甲基、亚甲基振动峰逐渐消失，1600cm^-1附近C=C芳环骨架振动峰、744cm^-1处渺位构型取代基峰同样显著减弱，通过脱亚甲基与渺位H实现芳环的稠和聚合，从而降低了稠和分子的芳香性。为此以中温煤沥青为原料制备高比表面积活性炭时需要选择适宜的加热氧化速度，以保持前驱体的反应活牲。制备高比表面积活性炭时，要求前驱体中的中间相保持适宜尺度，并高度呈分散状分布于各向同性沥青之中。以本试验制备的前驱体采用KOH活化与炭化时发现：其BET、孔径分布与沥青氧化聚合工艺条件有关，中孔主要集中于2～3m、微孔分布主要集中在1．4nm附近，基本不含5nm以上的孔。

以煤沥青为原料制取高质量筑路油

用添加橡胶、抗氧化剂和溶剂油等方法,优选出了以煤沥青为原料生产高质量橡胶改质筑路油的工艺条件和配方,工业试产表明,改质筑路油不仅质量好,而且生产成本低。

道路沥青老化机理分析

利用现代分析方法(IR光谱、1H -NMR、SEC) ,考察了进口韩国70道路沥青在0h～250h和60℃～130℃薄膜热老化前后特征官能团与分子结构变化。试验发现 :沥青经老化后分子中羰基官能团的吸收峰显著增加 ,老化温度愈高愈变化愈明显。此外 ,老化后沥青分子中高分子量组分的含量增加 ,分散度变大。沥青老化前后分子结构的变化说明沥青分子间存在极性官能团之间的缔合作用。沥青的老化是一个缓慢的自氧化过程 。

煤沥青橡胶改质筑路油的老化特征

研究了煤沥青橡胶改质筑路油在加速热老化过程中的性质变化,建立了粘度与温度及针入度与温度的关联式,与石油道路沥青相比,前者的耐老化性要比后者稳定,胶体结构也由溶-凝胶型转变为凝胶型。

道路沥青中硫含量分析与改质研究

沥青硫化改质可以显著改善道路沥青的低温弹塑性以及与石料之间的润湿性,改质的结果使沥青中部分胶质向沥青质转化。掺硫量的增加可以促进沥青与硫的交联反应,但其效果并不显著相反却使沥青中游离硫大幅度增加。采用改进的亚硫酸钠氧化法与高温燃烧法相结合可以定量确定沥青中交联硫的含量。电子能谱(XPS)测定发现沥青原样中的硫以亚砜和噻吩的结构形态存在,改质样中的硫以游离硫和交联硫的形态存在。

煤沥青与橡胶改质筑路油族组成分析

利用石油道路沥青 ４ 组分分离方法，测定了石油沥青、石油道路沥青以及煤沥青的族组成。利用该测定结果指导煤沥青橡胶改质筑路油的开发和橡胶改质的机理研究，并在此基础上成功地开发出高质量的煤沥青筑路油新产品。建立了能关联煤沥青组成与软化点之间关系的方程。

化工原理课程的教学思考

化工原理是化工专业一门重要的专业基础课,但目前的教材内容仍停留在本学科80年代初的水平上,在教学上也注重对“过程”的讲授,且就事论事多,缺少剖析,忽略对“设备”结构与功能的分析,过于强调不同单元操作的个性,而忽略共性。化工原理是以流体流动为核心的,要从理论与实验两方面阐述流体层流的内在规律和数学模型;从方法论的角度提出问题,重点讲授解决问题的思路;要将课堂数学、实习、实验、设计有机结合起来,认识单元操作与生产过程有机结合的理论基础与实际意义;运用多媒体软件,让学生了解“过程与设备”的关系等。

干熄炉内焦炭流动与传热过程剖析

研究了流动与传热规律,结果表明,干熄炉系统的零压面位于斜道内部,冷却室内气流分布均匀程度与焦炭下降移动的床层空隙率及斜道出口调节砖布置和负压程度有关。在高温区域延长载气的停留时间,以及在低温区域改善载气与焦炭之间的气流分布,可强化干熄炉内气-固之间的传热效果。