煤焦油加入量对沥青软化点和结焦值的影响

通过实验数据,研究分析了煤焦油加入量对中温沥青的软化点和结焦值的影响,结果表明,煤焦油含量与沥青软化点、沥青结焦值之间都有很好的线性关系。

β-树脂结构对煤沥青结焦值和软化点的影响

采用甲苯和喹啉组合溶剂,从中温煤沥青、高温煤沥青和高温改质煤沥青试样中分离出三种相应的β-树脂试样,进行FTIR、XPS、元素分析和XRD表征,并以FTIR和XPS谱分峰拟合结果为基础,相对定量分析了β-树脂的相关分子结构参数对煤沥青结焦值(coking value,CV)和软化点温度(softening point,SP)的影响。结果表明:芳香性指数(I ar)和支链化指数(w(CH 3)/w(CH 2))对煤沥青的CV和SP有显著影响,芳环3H和4H相对含量以及n(H)∶n(C)有一定影响,C=O相对含量影响较弱,而C—O—C相对含量无影响。

高软化点改质沥青的生产控制

为生产高软化点改质沥青,通过提高反应釜温度,提高闪蒸罐真空度以及对原有改质沥青装置工艺流程优化调整,生产出软化点在118~130℃,结焦值大于60%的改质沥青。

呋喃树脂对煤沥青流变性能的影响

采用旋转黏度计测定了含有不同比例呋喃树脂的煤沥青的表观黏度.考察了呋喃树脂对煤沥青表观黏度、残炭率及软化点的影响.同时,采用扫描电镜(SEM)研究了添加呋喃树脂后煤沥青的表面形貌.结果表明,添加质量分数为3.6%～9.0%的呋喃树脂使煤沥青在达到相同黏度值时温度下降5℃～15℃,而残炭率不下降;由于呋喃树脂使煤沥青分子隔开从而改善了煤沥青的流动性能;另外加入适量的呋喃树脂可降低煤沥青的黏流活化能,有利于煤沥青在较宽温度范围内进行工艺操作.

油酸改性沥青流变性能的研究

系统研究油酸对改质沥青的改性作用,分析油酸用量对改质沥青粘度、软化点和结焦值的影响,找出了改性沥青流变性能变化规律,指出了采用油酸添加剂所制改性沥青的工艺温度参数,并解释了油酸对改质沥青的改性原理。

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℃。

煤焦油沥青树脂黏结剂的制备研究

采用交联合成法,以煤焦油为原料,多聚甲醛为交联剂,在酸性催化剂对甲苯磺酸的作用下制备煤焦油沥青树脂。采用正交试验法研究了交联剂量、催化剂量、反应温度和反应时间对合成煤焦油沥青树脂的影响。结果表明,增加交联剂量和催化剂量可以起到降低反应温度和缩短反应时间的效果;煤焦油沥青树脂的软化点、结焦值和黏结强度等指标均随反应温度升高和反应时间延长而明显增加。

树脂砂热稳定性的研究

对呋喃树脂砂和Pepset酚醛尿烷树脂砂的热稳定性进行测定与研究。结果表明:前者的热稳定性高于后者。对两种树脂结焦值进行测定,呋喃树脂的结焦值也高于Pepset酚醛尿烷树脂。在两种树脂砂中加入适量的氧化型附加物,可降低树脂的结焦值和树脂砂的热稳定性,改善树脂砂的容让性。通过扫描电镜观察,氧化型附加物可破坏树脂粘结膜和粘结桥。

煤沥青氧化热聚合工艺的研究

采用空气氧化法对中温沥青进行了氧化热聚合处理,研究了氧化温度、氧化时间和空气用量对煤沥青软化点和结焦值的影响,发现煤沥青的氧化热聚合是匀速进行的,增加空气用量可以起到降低氧化温度和缩短氧化时间的效果。

热聚合改质过程中煤沥青热解缩聚行为的研究

在 2 0升热聚合反应釜中对中温煤沥青进行热聚合改质处理 ,研究了热聚合改质过程中煤沥青热解缩聚行为 ,讨论了煤沥青结焦值随聚合时间和聚合温度的变化 。

中温煤沥青甲苯不溶物等4项指标的近红外预测模型的建立

采用仪器所配的积分球分析模块采集了中温煤沥青样品的近红外漫反射光谱图,采用一阶导数(SG1D)、标准正态变化(SNV)等方法对所得的原始光谱进行了预处理。分别采用GB/T2292-2018、GB/T 2293-2019、GB/T 2294-2019、GB/T 8727-2008测定了样品的甲苯不溶物(TI)含量、喹啉不溶物(QI)含量、软化点和结焦值等4项指标。以4项指标的光谱数据为自变量,测定值为因变量,采用偏最小二乘法(PLS)分别建立了测定值与光谱数据的预测模型。结果表明:4项指标的预测值和测定值的相关性较好,决定系数(R2)分别为0.82,0.79,0.71,0.96,校正均方根误差(RMSEC)分别为0.48%,0.35%,1.11℃,0.35%,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.59%,0.45%,1.10℃,0.52%,模型具有较好的预测能力,可满足煤沥青制成过程质量控制的需求。

高温煤焦油沥青制备的影响因素以及最佳处理方案的研究

介绍了高温煤焦油沥青制备过程中温度、时间、氧化剂量等影响因素,并对各因素的影响结果加以分析,找出最佳方案。

中低温煤焦油沥青的分离及基础物性研究

中低温煤焦油沥青由于含有较多的脂肪族烃类物质而导致其在深加工过程中的反应活性不易控制,对中低温煤焦油沥青的分离及基础物性研究可为其高附加值利用提供一定的理论支撑。以中低温煤焦油沥青为原料,将由洗油、煤油和蒽油组成的混合溶剂油作为萃取剂,采用混合溶剂-重力沉降法对中低温煤沥青进行分离,分别得到轻相、重相中低温煤焦油沥青各4种,并利用核磁共振(1 H-NMR)、红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)等技术对分离得到的8种中低温煤焦油沥青的基础物性进行研究。研究结果表明:轻相中低温煤焦油沥青在同种分离条件下的支链化指数均高于重相中低温煤焦油沥青,说明轻相沥青中的支链数量及长度明显低于重相中低温煤焦油沥青;重相中低温煤焦油沥青的软化点、结焦值以及C/H等均高于轻相中低温煤焦油沥青,且重相中低温煤焦油沥青的芳香性要高于轻相中低温煤焦油沥青,即随着混合溶剂油中蒽油添加量的增加,轻/重相中低温煤焦油沥青的芳香缩合度(f_(a))略有增加,但软化点、结焦值明显降低;随着蒽油含量的增加,轻/重相沥青的最大失重速率逐渐减少,通过控制混合溶剂中蒽油的含量可有效调控轻/重相中低温煤焦油沥青的热反应活性。

γ树脂提取方式及含量对煤沥青润湿性能的影响

为改善煤沥青的润湿性能,分别以甲苯、苯、二甲苯为溶剂,改质煤沥青为基体,萃取获得甲苯提取物、苯提取物、二甲苯提取物,利用FT-IR结合TG-DTG研究3种提取物的化学结构与热解特性。结果显示3种溶剂提取物的红外光谱图及TG-DTG曲线基本相似,可以认为3种提取物基本相似。将3种提取物分别与改质煤沥青按照不同比例混合制备改性沥青,研究γ树脂提取方式和含量对改性沥青软化点、结焦值以及润湿性能的影响,结果表明,随着提取物含量的增加,改性沥青的软化点、结焦值均有所降低,接触角降至0°的时间缩短,3种提取物均会降低改性沥青的软化点和结焦值,改善煤沥青的润湿性能。

煤沥青的改性研究

为提高煤沥青的结焦值,采用4种化学活性剂对甲基苯甲醛、对羟基苯甲醛、硫磺和三聚甲醛对煤沥青进行改性和结焦值分析,同时研究了聚合物丁苯橡胶对降低煤沥青中有毒物质含量的影响。结果表明:采用硫磺改性能显著提高煤沥青的结焦值,但会降低沥青的流动性能,对羟基苯甲醛、对甲基苯甲醛在一定程度上能提高煤沥青结焦值,但效果不如硫磺。丁苯橡胶的动态硫化法能够使煤沥青中苯并芘的质量分数降低50%。

炭材料专用浸渍剂沥青的研究进展及应用前景

综述了浸渍剂沥青浸渍效果的影响因素,介绍了国内外浸渍剂沥青的研究现状及进展情况,简单阐述了几种浸渍剂沥青的生产方法及QI的脱除方法。根据国内浸渍剂沥青的生产和使用情况,展望炭材料专用浸渍剂沥青的应用前景。

由脱晶蒽油制备沥青树脂的研究

以脱晶蒽油为原料,苯甲醛为交联剂,在浓硫酸的催化作用下合成了沥青树脂。采用FT-IR和TGA分析手段研究了缩聚反应机理和热失重行为。试验过程中考察了合成条件对沥青树脂的结焦值、恩氏黏度和黏结强度等性能的影响。结果表明,脱晶蒽油与苯甲醛发生了阳离子聚合反应,与原料相比,沥青树脂的残炭值提高了24%,最大失重速率时的温度相对升高了143℃。改变合成工艺条件能调控沥青树脂的性能指标。

萘-萘酚-苯甲醛沥青树脂的合成研究

在浓硫酸的催化作用下,采用阳离子聚合法在萘-苯甲醛二元组分沥青树脂分子链上引入了萘酚分子,合成了萘-萘酚-苯甲醛三元组分沥青树脂。用FT-IR光谱仪表征了合成树脂的结构。通过单因素实验,考察了合成条件对沥青树脂软化点、结焦值和黏结强度等黏结性能的影响规律。实验结果表明,合成萘-萘酚-苯甲醛沥青树脂适宜的工艺条件:萘、萘酚和苯甲醛的物质的量比为0.67∶0.33∶1,反应温度为160℃,反应时间为300 min,催化剂用量为10%。在此条件下,合成沥青树脂的软化点为87.5℃,结焦值为32.1%,黏结强度为41.1。改变反应体系中萘酚的物质的量,能获得具有不同黏结性能的萘-萘酚-苯甲醛三元组分沥青树脂。

改质煤沥青制备浸渍剂沥青的研究

以改质煤沥青为原料经溶剂热过滤法制备低QI净化沥青,再将净化沥青通N2脱掉轻组分制备浸渍剂沥青。以QI含量、软化点和结焦值为指标考察了温度、时间、N2流量等因素的影响。结果表明,在250℃,40 min,N2流量为40 L/h条件下,所得浸渍剂沥青的指标参数为软化点88℃左右,QI含量〈0.5%,TI含量为22.25%,结焦值为55.77%。红外光谱分析表明,和原料沥青相比,浸渍剂沥青的羰基类和胺类化合物减少,芳烃结构减少,饱和烃类结构增加;热重分析表明,浸渍剂沥青的小分子含量较原料沥青相对较多;黏度的测定表明,在130-200℃黏温曲线呈现负指数关系。

萘-水杨醛沥青树脂的合成研究

以萘为单体,水杨醛为交联剂,在对甲基苯磺酸催化作用下合成了一种新型的萘-水杨醛沥青树脂。采用FT-IR研究了反应机理;采用TGA分析了合成树脂的热失重行为;通过单因素实验,考察了合成条件对沥青树脂收率、软化点和结焦值的影响规律。结果表明,萘与水杨醛在酸催化下发生了阳离子型缩聚反应;萘-水杨醛沥青树脂适宜的合成工艺条件为:萘和水杨醛的物质量比为1∶1,反应温度为150℃,反应时间为300 min,催化剂用量为10%。在此条件下,合成沥青树脂的收率为81.4%,软化点为79.6℃,结焦值为29.3%。水杨醛中羟基的位阻作用,有利于合成低软化点的沥青树脂黏结剂。