煤基沥青中间相研究现状

论述了煤沥青中间相的三种形成机理及其缺陷,阐述了煤沥青转化过程的化学反应和中间相的形成条件,探讨了煤沥青组分中QI、B树脂,反应温度和热聚合时间,反应压力,反应气氛,改性添加剂对中间相形成和结构的影响。     

煤沥青的改性研究进展

介绍了传统的煤沥青改性方法,综合概述了国内外对煤沥青的流变性、结焦性、中间相的形成以及煤沥青对石油焦的润湿性和渗透性等方面的研究进展,进一步介绍了环保沥青方面的研究现状。在此基础上对煤沥青的改性研究前景进行了展望。     

反应温度和压力对制备中间相沥青的影响

以中温煤沥青为原料,于高压反应釜中进行热转化,在不同的反应温度和压力条件下制备中间相沥青。采用偏光显微镜、红外光谱仪、x射线衍射仪等测试仪器对所得中间相沥青进行分析和表征。结果表明,温度对中间相沥青的产率、形貌和结构影响显著,随着温度升高,中间相含量增加;中间相小球体的尺寸增大,逐渐出现融并现象,最终形成流域型体中间相。压力对中间相的含量和结构也有一定影响,实验结果显示施加3MPa压力,有利于中间相的形成和其含量的提高。420℃、3MPa条件下形成的中间相含量高达81．0％,并形成流线域状体中间相。     

2种煤沥青的中间相热聚合行为研究

以中温煤沥青(MTCP)和改质煤沥青(MCP)为原料，采用热聚合反应方法，在相同的反应时间下，研究不同反应温度下2种煤沥青的中间相热聚合行为。采用软化点仪、偏光显微镜、X射线粉末衍射仪(XRD)以及激光共焦拉曼光谱仪(Raman)对中间相沥青表征和分析。结果表明，2种煤沥青在相同工艺条件下呈现出相似的中间相聚合行为。偏光显微镜照片说明2种煤沥青聚合所得到的中间相类型均为镶嵌结构。XRD与Raman分析表明随着聚合温度的升高，中间相沥青内部芳香片层分子的取向性更好，排列更为规整。MTCP经过430℃、8 h聚合，可制备软化点为319℃的中间相含量高于80%的中间相沥青；MCP经过420℃、8 h聚合，可制备软化点316℃,中间相含量高于80%的中间相沥青。     

炭阳极用煤沥青中间相的研究

选取热聚法、真空闪蒸法生产的煤沥青试样,全面分析了各项理化指标,重点研究了煤沥青的中间相含量及其黏度。试验结果表明,我国热聚法生产的煤沥青中间相含量高,为3.0%～6.9%,而真空闪蒸法生产的煤沥青几乎不含中间相。热聚法生产的煤沥青中主要指标甲苯不溶物、喹啉不溶物含量也较高,比国际上普遍采用的真空闪蒸法生产的煤沥青高出20%左右。煤沥青中喹啉不溶物及中间相的含量对黏度产生很大影响。在较低的温度条件下,我国热聚法煤沥青的黏度明显高于真空闪蒸法煤沥青。煤沥青的这些性质将对炭阳极的生产工艺参数及质量带来一定的影响。     

改性煤沥青中间相的微观结构研究

以对甲基苯甲醛(4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的催化作用下对煤沥青(CTP)进行改性制取沥青中间相。采用偏光显微镜研究改性煤沥青的光学组织结构;采用扫描电镜(SEM)观察改性煤沥青的形貌。结果表明:随对甲基苯甲醛的用量、温度及热处理时间的不同,改性煤沥青可得到超镶嵌(SM)、小域(SD)和广域(D)3种光学组织结构;在一定的工艺条件下,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,出现了大量的中间相小球体;改性后煤沥青出现较好的纤维状结构。因此,改性后的煤沥青有望成为优质的沥青中间相。     

热聚合温度对煤液化沥青制备中间相沥青的影响

为制备优质的中间相沥青,以煤液化沥青为原料,在不同热聚合温度下制备中间相沥青,采用偏光显微镜、红外光谱仪、XRD、热分析等测试仪器对所得中间相沥青进行分析和表征。结果表明,温度对中间相沥青的收率、形貌和结构影响显著。随着温度升高,中间相沥青的收率降至86.2%,H含量降至3.96%,S含量有所下降,残炭率增大;中间相小球体的尺寸增大,逐渐出现融并现象,最终形成广域型中间相;煤液化沥青中的稠环芳烃、芳香烃的含量明显增加,烷烃成分则明显减少;煤液化沥青中的无定型区含量减少,分子的排列与取向性变好。选择低的热缩聚温度(410~420℃),适当延长反应时间有利于反应方向的控制,从而达到制备优质中间相的目的。     

煤液化残渣精制沥青制备中间相沥青的研究

用高压釜进行热缩聚反应,对煤液化残渣精制沥青在热缩聚过程中生成的中间相沥青进行了研究。通过元素分析、偏光显微镜对热缩聚产物进行了分析,考察了反应温度、停留时间、压力及搅拌等对中间相生成的影响。研究表明,在410~430℃,停留4~6 h条件下可以生成中间相沥青,反应初期提高压力有利于中间相的生成,有搅拌的热缩聚效果好于无搅拌的情况。     

煤加氢热解物制备中间相炭微球研究

对煤加氢热解物所得精制沥青的中间相转化行为进行了研究,发现其在440℃、1 MPa下保温6 h即可形成广域流线型中间相组织,说明融并性能良好;在常压、420℃、6 h的热处理条件下,添加1%炭黑,制备出了表面光滑、球形度好、粒径集中的中间相炭微球。该精制沥青可以作为高性能炭材料的优良前躯体。     

煤沥青热聚合研究

以煤沥青为原料,采用直接热聚合工艺制备出优质中间相沥青。研究了热聚合温度及保温时间对中间相沥青族组成及光学组织结构等性能的影响,并对反应机理进行了深入研究,得到了制备中间相沥青的最佳工艺条件。研究表明,在一定条件下,通过热聚合,在低温、长时间或高温、短时间都能制备优质中间相沥青。在360℃、5 h条件下制备的中间相球晶较小,分布较分散;而在380℃、4 h条件下制备的球晶较大,分布较集中。制备的中间相可作为高级炭材料的优质前躯体,为制取高质量的新型炭材料提供了一条新的途径,对煤炭资源的综合利用具有十分重要的意义。     

煤沥青热聚合中间相生成动力学研究

采用显徼镜测定煤沥青中间相百分数的方法试验研究了其低温炭化过程中中间相生成动力学,探讨了炭黑对煤沥青中间相生成速度的影响,求出了煤沥青中间相生成反应的级数、速度常数和活化能。     

煤焦油基沥青的热缩合聚合反应研究

本文以改质沥青为原料,采用直接热缩合聚合和催化热缩合聚合反应的方法,在高压反应釜中,氮气气氛保护进行热缩合聚合反应,合成出沥青中间相。考查了不同热缩合温度和不同恒温时间对合成煤沥青中间相的影响,用软化点测定仪对煤沥青的软化点进行了测定,并利用偏光显微镜对中间相的光学结构进行了观察。研究结果表明:采用直接热缩合聚合反应,在热缩合温度400℃下,恒温时间为5h,得到软化点为250℃的光学各向异性含量较高的优质中间相。催化热缩合可以降低煤沥青热缩合聚合反应的温度,控制反应温度为330℃,反应时间7h时,得到软化点263℃的光学各向异性含量较高的优质中间相。     

煤沥青族组成与中间相形成关系的论述

近几年,随着煤系针状焦的研究日益加深,关于煤沥青的热转化报道也逐渐增多,但是鉴于煤沥青的复杂性,无法直接将煤沥青作为单一的研究对象,而是将它分成若干组分来研究。了解煤沥青的不同组分分布以及各组分不同的物理、化学性质即可在某种程度上了解煤沥青的组成情况,同时了解各族组成与中间相形成过程的关系,也可间接指导煤沥青的热转化反应。     

煤基针状焦成焦的影响因素研究

研究中间相的广域、有序性是生产高品质针状焦的关键.本文以煤基沥青为原料,在自制的焦化反应器中进行热转化反应,借助偏光显微镜(PM图)、XRD谱图对各条件下生成的焦化产物进行分析.通过了解中间相的热转化程度和结构形态,进而研究煤基沥青在不同的反应温度、反应时间、反应压力下对中间相质量的影响,从而为煤沥青资源的深度开发利用...     

制备高性能碳纤维用煤沥青以四氢萘为供氢溶剂的加氢研究

由煤沥青调制的中间相沥青在熔纺过程中纺丝温度较高,不利于稳定连续纺丝。以四氢萘为供氢溶剂对精制煤沥青的加氢研究,考察了温度、气氛、初始充入压力、时间诸因素对煤沥青加氢反应的影响,通过~1HNMR和IR等仪器分析结果,探讨了氢化沥青和精制沥青的分子结构特征,并对其调制的中间相沥青进行了纺丝试验。结果表明:加氢反应使煤沥青分子结构中引入了脂环结构,氢化沥青中间相在喹啉中具有更高的溶解度并具有优异的可纺性,纺丝温度可降低40％左右。     

中间相沥青及其应用研究进展

中间相沥青的各种优异性能使其成为制备许多高级功能炭材料的优质前体,并在高新材料领域得到越来越多的重视。简述了国内外中间相沥青的发展历程,介绍了其性质、形成机理以及几种中间相沥青基炭素材料的研究现状,并展望了中间相沥青的潜在应用及发展方向。     

中间相沥青的制备与表征研究进展

中间相沥青是由石油沥青、煤沥青以及其他芳烃类化合物聚合而成的具有各向异性结构的液晶类物质,是制备炭材料的优良前驱体。中间相沥青的制备原料和合成工艺对中间相沥青的性能有显著影响。为了得到理想的中间相沥青产品,研究者们不断改进制备工艺并开发新的制备方法。中间相沥青的性质表征对制备工艺的进一步完善具有重要意义,同时,对后续炭材料能否制备成功起着监测作用。本文综述了中间相沥青的制备方法及表征方法的研究进展,重点介绍了热缩聚、组分优化、加氢改性等制备方法,以及中间相沥青性能的多种表征方法。最后展望了中间相沥青的发展前景。     

共炭化中间相沥青的晶体结构及可溶性研究

用X射线衍射偏光显微镜技术表征了三种中间相沥青的晶体结构,研究了沥青溶解度与中间福含量的关系,探讨了炭化条件(停留时间,温度)对中间相形成及溶解性的影响。发现煤焦油沥青和三线芳烃共炭化形成的中间相沥青具有光学各向异性发达,溶解性较好的特点,适于作为高性能炭纤维的原料。     

中间相沥青的研究及利用

中间相沥青是新型碳材料的前驱体,笔者对中间相沥青的生成机理、组成性质、影响中间相沥青形成的因素及中间相沥青的研究现状和最新应用进展等几方面进行了综述。     

中间相沥青基碳纤维研究进展

中间相沥青基碳纤维是应用于电子、新能源、建筑等行业的高性能材料,也是航空航天和国防工业领域必不可少的特种材料。文章概述了国内外中间相沥青基碳纤维的发展及产业化现状,综述了国内以石油、煤以及萘等不同原料制备中间相沥青基碳纤维的研究进展,为高性能碳纤维的制备和应用提供参考。