溴改性低温煤沥青制备高软化点沥青及其中间相转化行为

以精制的低温煤焦油沥青(R-CTP)为原料,采用热溴化/脱溴聚合法制备了高软化点沥青,研究了溴添加量、脱溴温度和恒温时间对所得产物的结构和性质的影响。R-CTP与5 wt.%～20 wt.%的液溴反应后,经250～350℃下热处理发生脱溴聚合反应。偏光显微结构和XRD分析结果表明,当溴引入量为15 wt.%时,溴化沥青(BRC-15%)经410℃炭化形成100%光学各向异性的广域型中间相,且炭化产物具有最大的微晶堆积高度。BRC-15%经350℃热处理6 h得到软化点为232℃、残炭率为55.2 wt.%的脱溴沥青。通过~1H NMR、LDI-TOF/MS和FT-IR等表征脱溴沥青的结构,结果表明溴的引入显著促进了沥青组分分子的聚合,与直接热缩聚法相比,溴改性法明显提高了沥青的软化点、残炭率和分子量。此外,脱溴沥青还具有较低的熔融黏度,其黏度随剪切速率的增大表现为剪切变稀且有明显的剪切平台。脱溴沥青经410℃炭化能够形成95%光学各向异性的广域中间相。     

煤沥青与DOP共炭化对半焦结构的影响及其电化学性质

将煤沥青(CTP)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)共炭化,研究了DOP同CTP共炭化对成焦结构产生的影响、热行为及半焦的电化学性质。共炭化所得焦化产物的显微结构分别用偏光显微镜、XRD和扫描电镜进行了观察;电化学性质和热行为分别采用电化学工作站和热重分析仪进行了研究。热重分析表明,DOP与CTP共炭化过程中失重速率变慢,说明期间发生了进一步的聚合反应,提高了聚合度;偏光显微镜和XRD分析表明,共炭化能够改善半焦结构的纤维组织,芳环的晶间有序堆积高度增大,晶面层间距离缩小;SEM进一步证实了共炭化过程有序性微晶结构的存在。同炭化CTP得到的半焦电化学性质相比,共炭化得到的半焦电子传输活性增大,有利于提高炭材料的电性能。     

煤系中间相成形过程中的共熔效应

煤焦油沥青甲苯可溶物(TS)和废聚苯乙烯(WPS)共炭化生成的中间相沥青,性能得到很大改善.可溶性中间相的质量分数从10%提高到52%,光学结构从中间相体积分数65%的粗镶嵌结构改善为:100%的广域融并体;表观黏度分析显示添加WPS后,中间相沥青从触变性变为非触变性.红外和核磁共振分析表明共炭化过程中发生烷基化反应,出现较多的α亚甲基结构.X射线衍射结果显示在添加WPS后使芳香平面分子取向排列变好.结果表明:共炭化过程中,烷基结构的增多是共熔效应发生的主要原因.     

煤焦油在三氯化铝作用下催化炭化的研究（英文）

采用AlCl_3作为催化剂,在633~1 873 K和一定压力下对煤焦油进行催化炭化,得到催化炭化焦,并对其进行了高温处理。利用热重,X射线衍射,拉曼光谱和偏光显微镜表征催化炭化焦的聚合程度,微观结构和光学织构。结果表明,AlCl_3显著地加速了煤焦油的聚合并使之发生了脱氢反应,在673 K即可以得到具有高残炭率的焦。其中,AlCl_3的存在可以得到具有海岛状结构(即中间相微球分布于各向同性炭中间,且各向同性成分并存)的催化炭化焦。     

三种改性煤沥青的性能及其炭化行为对比(英文)

实验制备了三种改性煤沥青,分别是:用苯丙烯醛(CMA)改性的沥青,用对甲苯磺酸(PTS)改性的沥青,以及用上述这两种物质混合改性的沥青。通过红外光谱及热分析对原料沥青及改性沥青进行了表征。对这四种沥青在不同温度下进行炭化,并对其炭化产物进行红外光谱和偏光表征。结果表明,通过改性,煤沥青的性能和炭化行为发生较大变化。在这四种沥青中,用CMA和PTS混合物改性的沥青,炭化产率高于仅用其中一种物质改性的沥青的炭化产率。另外,100 g煤沥青用7 g PTS和10 mL CMA的混合物改性的产物在800oC的炭化产率比原料沥青增加5.08%。并且在相同条件下,与其他三种沥青相比,其能够得到更多的中间相碳微球。红外光谱结果表明,在改性沥青热解过程中,CMA在300℃以下挥发,并且甲基和亚甲基随着温度的升高逐渐消失。     

煤焦油沥青吹空气反应：Ⅲ. 三种QI的比较

前言由于沥青中QI在炭化中起重要作用,炭化学中对其详细表征很感兴趣。本文研究了从煤焦油、吹空气和中间相沥青中得到的三种QI,由于其性质有很大区别,本研究的目的是比较它们的分析数据及炭化行为。     

石油沥青对煤焦油沥青焦结构和电性能的影响

为了研究石油沥青(PP)作为煤沥青添加剂对沥青焦结构及导电性能的影响,将精制煤沥青(RCTP)与PP混合共炭化,同时在机械搅拌的作用下制焦,并对共炭化过程中PP和机械作用产生的影响机理进行了探讨和分析.采用偏光显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪、比表面分析仪对所制半焦的结构进行了分析,利用电化学石英晶体微天平及电阻率仪对所制针状焦的性能进行了考察.结果表明:当PP质量分数为10%、搅拌速率为100 r/min、以间歇搅拌方式所制针状焦,其纤维组织占比达到了67.9%,电阻率降为676Ω·mm~2/m,即PP和机械搅拌二者联合作用存在下可显著增加中间相各向异性组织和纤维组织的含量,有利于改善半焦结构,使其结构更加趋于有序,所得针状焦电阻率也得到明显降低.     

浸渍中间相沥青使炭／炭复合材料致密化

浸渍中间相沥青使炭／炭复合材料致密化１前言热固性树脂或煤焦油沥青被用作炭／炭复合材料［１］的基体前驱物，但它们的碳含量并不高。中间相沥青的碳含量高，且在高温下具有流动性，但在炭化过程中由于热解气体释出而大幅度膨胀。本文作者用炭纤维布和热固性树脂制造了...     

SBS/胶粉复合改性中海沥青的热储存稳定性

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性中海沥青难以热储存稳定,将SBS、脱硫胶粉和相容剂经密炼机共混后改性中海沥青,制备了热储存稳定的复合改性沥青。采用改性沥青离析试验与显微结构分析研究了SBS与脱硫胶粉比例、相容剂种类和用量、胶粉粒径等对复合改性沥青热储存稳定性的影响。结果表明,当相容剂在复合物中质量分数不小于1%、SBS/脱硫胶粉质量比为2/3~1/1时,复合改性沥青热储存稳定。根据稳定形成条件及显微结构分析,脱硫胶粉与SBS可产生力化学结合,能减小与沥青的密度差;相容剂能提高SBS、脱硫胶粉与沥青的结合。从而能改善复合改性沥青的热储存稳定性。     

空气氧化法制备的煤焦油沥青的性质研究

以经过闪蒸净化除去一次ＱＩ的煤焦油为原料,在常压下２２０℃～４００℃范围内通过空气氧化制备一定软化点范围的沥青,考察了反应温度、空气氧化时间、空气流量对沥青性质和结构的影响。结果表明空气氧化可有效提高煤焦油软化点、分子量和制取完全各向同性沥青。将氧化尖青进一步在４００℃,Ｎ２保护下停留６００ｍｉｍ进行常压热缩聚后,所得产物在热台显微镜室温～６００℃下观察发现在各向同性基质中有中７间相小球产生,且随     

Influence of processed carbon black in the filler composition on the characteristics of baked carbon mixes

Several carbon products such as carbon brushes, special nuclear carbons, seal rings, etc. require carbon black in the filler composition. In the present study, the raw carbon black was mixed with a coal tar pitch and the resulting carbon mix was shaped, calcined and finally crushed into a fine powder for its subsequent use. The influence of this modified (processed) carbon black in the filler composition on the characteristics of the final calcined petroleum coke, processed carbon black and coal tar pitch-based carbon mixes has been investigated.     

添加剂对煤沥青在喹啉不溶物滤饼中渗透性的影响

本工作研究了添加剂对煤沥青的渗透性的影响.本研究采用的添加剂是阳离子型和非离子型添加剂的混合体系.它们对煤沥青的粘度和组成的影响很小,但是渗透性却有大幅度提高,根据达西定律和渗透系数方程对煤沥青浸渍动力学进行了讨论,认为添加剂起到了凝聚QI颗粒、增大有效尺寸和增大孔隙率的作用,改变了滤饼结构.随着其含量的增加,渗透性呈现先增加后减小的规律.通过对2D炭预制体致密化发现,添加剂能够提高煤沥青对高密度的预制体的致密化效率.     

氧化沥青化学结构及成焦行为的研究

无喹啉不溶物煤焦油在300℃空气吹扫氧化2h-12h制备了一系列氧化沥青,氧化沥青的化学结构通过^1H-NMR,^13C-NMR,FT-IR,元素分析和族组成分析进行,结果表明：空气吹扫可促进脱氢缩合反应的进行,随着空气吹扫时间的增加,α－氢显著减少,氧化沥青中氧含量并没有大的增加。在480℃,0.1MPa和1.6MPa下分别将氧化沥青进行焦化,考察了焦收率以及光学组织结构变化情况。结果表明,空气吹扫氧化可提高煤焦油沥青的焦收率,轻度氧化对中间相组织影响不大,重度氧化抑制中间相组织的发展。     

不同煤焦油沥青与吡啶烷的反应性能的比较

以三种不同的煤焦油沥青为原料,分别与吡啶硼烷反应制备了硼取代中间相沥青。比较了它们的软化点、残炭值、四氢呋喃不溶物（THFI）以及中间相的偏光显微结构。发现煤焦油沥青不同所得结果有显著差别：较高软化点的沥青与吡啶硼烷的反应活性较强,而相同软化点的净化煤焦油沥青与吡啶硼烷具有更强的反应性,所得中间相沥青的软化点,残炭值及四氢呋喃不溶物的含量较高,其偏光显微结构也证实了这一点。     

Fe/C复合纳米炭粉的制备及其磁学性能研究

以高温煤焦油沥青为原料,以体积比7∶3的浓硫酸和浓硝酸混合酸为氧化剂,制备水性中间相沥青;采用溶胶-凝胶法先形成碳基溶胶,加入FeCl3后进一步形成复合Fe/C凝胶;凝胶经醇水交换、常温干燥和900℃炭化制备出Fe/C复合磁性纳米炭粉。利用FT-IR、XRD、TG和TEM等对水性中间相沥青、磁性纳米炭原粉以及磁性纳米炭粉进行表征。结果表明:采用溶胶-凝胶和常温干燥的方法可以制备出粒度均匀、形状近似于椭圆形的Fe/C复合磁性纳米炭;其磁性纳米炭粉的平均粒径约5 nm,以聚集成粒度为20 nm～30 nm的团聚体形式存在。磁性纳米炭粉中的碳以无定型结构的形式存在,Fe元素以α-Fe、Fe2O3和Fe3C的形式存在,Fe/C复合磁性纳米炭粉具有软磁性和较高的磁响应性。     

炭材料用基体前驱体沥青的改性研究

首次以二乙烯基苯为交联剂,在酸性催化剂的作用下对煤沥青进行了改性研究,同时对改性后的煤沥青进行显微结构和耐热性分析。研究结果表明：改性后的煤沥青不仅出现大量的中间相小球,而且耐热性优良,可作为炭材料优质的基体前驱体。     

工艺条件对硼取代聚芳烃中间相沥青性能的影响

以煤焦油沥青和吡啶硼烷为原料采用加压热缩聚工艺制备硼取代聚芳烃中间相沥青,考察了硼添加量,反应温度和反应时间对中国间相沥青的收率、软化点、残炭值、四氢呋喃的的含量以及硼含量的影响。发现在同一热缩聚条件下随硼添加量的增加,中间相沥青的收率降低,但其软化点、残炭值及四氢呋喃不溶物却相应提高,８０％～９０％的硼被保留在反应产物中,对于相同的硼添加量,反应温度的提高及反应时间的延长对中间相沥青的收率和性能     

沥青基C/C复合材料的致密效率研究

以高温煤沥青为浸渍剂,国产PAN基炭纤维编织的轴棒法预制体为增强材料,采用浸渍炭化致密工艺制备了沥青基炭/炭(C/C)复合材料,考察不同制备步骤下预制体致密效率的变化情况,并用扫描电子显微镜观察了C/C复合材料及基体炭的微观形貌。研究表明,随循环次数的增多,材料密度逐渐增大,密度增量逐渐减小;中间石墨化处理略微降低材料的密度,但材料的最终密度可大于1.90g/cm3。通过显微镜发现沥青基C/C复合材料内部在微观上仍存在少量裂纹和孔隙,基体炭的形态主要有区域型、流线型和镶嵌型。     

炭/炭复合材料用煤沥青的改性及性能研究

以对甲基苯甲醛(4-methyl benzaldehyde,简称4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的作用下对煤沥青进行了改性研究.采用傅立叶红外光谱和核磁共振氢谱对煤沥青改性机理进行分析;采用扫描电镜观察改性煤沥青的形貌;采用热解重量分析仪分析改性沥青的热行为.实验结果表明,对甲基苯甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应,改性后煤沥青出现纤维结构,改性沥青的耐热性优良,残炭率大大提高.因此,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体.