煤沥青原料中QI含量对中间相有序生长的影响

试验是以2种含不同QI的煤沥青为原料,采用变径反应管进行热转化反应制备有序性中间相的研究.试验采用偏光显微镜和扫描电镜(SEM)观察了原料各反应阶段的微观结构,考察了QI对热转化过程中中间相有序生长的影响,分析了热转化过程中软化点及族组分的变化.结果表明:少量的喹啉不溶物含量不会阻碍中间相有序的发展.高QI(2.03%)原料易生成镶嵌结构的中间相体,高温处理后样品呈轴状、短纤维、层片松散的石墨化焦结构;含低QI(0.11%)的原料能生成较好的、大区域的中间相体,域结构的中间相体在外力导向和内部裂解气流的作用下容易生成有序的半焦,高温处理后呈大区域、片层紧密、有序性强的细纤维焦结构.同时研究发现,在热转化过程中可通过测定软化点(SP)和TI含量来确定中间相转化程度.软化点约低于250℃、TI为75%左右时为初始中间相区域体形成阶段、半焦生成的前期.     

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。     

沥青组分对碳纤维径向结构影响的研究

采用混合各向同性、各向异性沥青的物理改性方法,得到混合沥青作为纺丝原料,经纺丝、不熔化、炭化得到不同径向结构的碳纤维.通过流变仪分析、SEM表征,研究沥青混合料的流变性及其对沥青碳纤维径向结构的影响,结果表明:在纺丝温度区间内,各向同性沥青的加入增加了沥青的黏度,使碳纤维径向辐射结构减弱;各向异性沥青的加入同样增加了沥...     

沥青成焦光学结构的研究

以无喹啉不溶物煤焦油为原料，在300℃下通过空气吹扫氧化8h,10h,12h，制备了不同软化点的沥青，采用^1H-NMR,^13C-NMR,FT-R元素分析和族组成分析解析了沥青的化学结构。并在1.6MPa,480℃下分别将空气吹扫不同时间的氧化沥青和添加10W／％、20W／％四氢萘的氧化沥青在管式反应器中进行焦化。随后考察其光学组织结构变化的情况。结果表明：随着空气吹扫时间的增加，所获沥青焦光学各向异性组织单元尺寸减小；而空气吹扫沥青和四氢萘共炭化则由于体系发生氢转移反应，导致所获沥青焦显示出较大的光学各向异性组织单元尺寸。     

熔融各向异性沥青的流变性

一、引言以各向异性沥青为原料可以制备各种炭素产品,因此,流变性的测定对了解这些产品的加工工艺是十分必要的。Fitzer、Rand、Nazem和Shikuma曾报道过熔融各向异性沥青的流变性,并指出其流变性与各向同性沥青的流变性是不同的。前者表现为非牛顿流体行为,并且具有独特的粘弹性。这些特性被认为归因于盘状分子向列液晶的结晶度。但它的内在机理至今仍不清楚。本文探讨了熔融各向异性沥青的流变性,特别是粘弹性质,并与各向同性沥青的相应性质进行了比较。     

同步氢化/热缩聚法制备中间相沥青

通过同步氢化/热缩聚反应,制得中间相沥青（MP）;重点研究了四氢萘（THN）用量对MP性质的影响。研究表明THN增加,MP的软化点（SP）随之降低,H/C随之提高,不溶分随之减少;偏振光显微镜研究表明THN用量少于8%时,MP的形貌为分布不均的各向异性与各向同性两种沥青的混合物;而随着THN的增加,各向异性沥青逐渐趋于以中间相小球形态,并且较为均匀地分布到各向同性沥青基质之中。MP经保温处理后,纺丝性能得到改善,最终制得横截面呈无规结构的沥青基碳纤维。     

C/C复合材料用浸渍剂沥青的研究

分别对两种不同组成的沥青及对苯二甲醛改性后的沥青的流变、浸渍性能及最终C/C复合材料的光学结构进行了研究.结果表明:沥青的流变性能越好、喹啉不溶物(QI)含量越低,其浸渍性能越好,并且其光学各向异性组织单元尺寸越大;与未改性沥青比较,改性沥青前两次浸渍-碳化循环的效率较高,其C/C复合材料的致密化效果显著.     

PVC改性的各向同性沥青基碳纤维的研究

以各向同性沥青为原料,添加质量分数0.2%~1.0%不同型号的PVC,考察了不同型号、不同质量分数的PVC对沥青的软化点、可纺性和纺丝温度的影响。结果表明:添加PVC提高了沥青的软化点和纺丝温度,降低了沥青可纺性。将不加PVC的沥青和添加PVC的沥青分别经熔融纺丝、不熔化及碳化处理得到沥青基碳纤维,对比了不添加PVC沥青纤维(CF)和添加PVC改性沥青纤维(PCF)两种碳纤维的拉伸强度,用热重分析TG和红外光谱IR分析了不熔化过程。结果显示与CF相比,PCF在较低的不熔化温度和较短的恒温时间内就能够达到较佳不熔化效果,这表明PVC对缩短沥青纤维的不熔化时间有明显的作用。     

溴诱导法乙烯渣油基高软化点各向同性沥青的制备及表征（英文）

以乙烯渣油减压蒸馏重组分(ET-HR)为原料,采用溴化/脱溴聚合两步法制备了新型高软化点各向同性沥青,研究了溴化温度和溴引入量对所得产品性质参数的影响。GCMS与LDI TOF/MS测试结果表明,ET-HR主要由富含饱和脂肪侧链的3-6环芳香烃组成。ET-HR分别经30℃和200℃溴化后直接经350℃热处理发生脱溴化氢缩合反应。与简单热缩聚相比,该两步法显著提高了所得沥青的软化点(241~264℃)、产品得率(62 wt.%~67 wt.%)以及氮气下的残碳率(57 wt.%~77 w t.%)。对所得脱溴聚合沥青的组成和结构通过元素分析、~1H NM R、FT-IR和LDI-TOF/M S等技术手段进行了表征,结果表明脱溴聚合显著增强了前驱体的芳构化和缩聚反应程度。800℃炭化结果表明,溴化/脱溴聚合两步法所得各向同性沥青能够完全转变为各向异性织构,从而可广泛应用于高级炭材料领域。     

石油沥青对乳化法煤沥青基炭微球的改性机理

通过在煤焦油沥青中添加石油沥青获得沥青甲苯胶体溶液,然后与聚乙烯醇(PVA)的甘油溶液乳化,制备了煤沥青基炭微球.为了阐明沥青在甲苯中的溶解性及其与PVA中憎水的亚甲基亲合力对于微球形成的影响,在煤沥青中添加了不同比例的与PVA中憎水的亚甲基更具亲合力的石油沥青,建立了一个微球成形机理的模型.研究发现,添加石油沥青可以促进乳化液中沥青分子与分散剂界面上表面活性剂分子的取向稳定性,从而明显改善沥青微球的球形度.石油沥青的添加降低了混合后沥青的软化点,为使沥青微球的软化点高于空气氧化始温,需要选择适当的添加比例.