热聚合改质煤沥青的研究

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1、目录目录1热聚合改质煤沥青的研究3中文摘要4Abstract:5第一章绪论6前言61.1煤沥青的基本组成61.1.1嗟嚇不溶物（QI,a树脂）71.1.2甲苯不溶U奎嚥可溶物（TI-QS,B树脂）71.1.3甲苯可溶物（TI）71.2煤沥青的工艺性能指标81.2.1软化点81.2.2粘度81.2.3密度81.2.4结焦值（残炭率）81.3煤沥青的改性81.3.1改性沥青概述81.4中间相沥青91.4.1中间相沥青的形成机理91.4.1.1炭质中间相形成过程的传统解释91.4.1.2炭质中间相形成的“微域构筑

2、”理论101.4.1.3炭质中间相形成的“颗粒单元基本构筑”理论111.4.2中间相沥青的合成方法111.4.2.1咼温热聚合111.4.2.2氧化热聚合111.4.3中间相沥青的应用131.5本论文的研究背景及意义151.5.1课题的研究背景151.5.2本课题的提出161•6本课题的主要研究内容161.7技术方案17第二章实验原料、装置及实验内容192.1引言192.2实验原料192.2.1原料沥青192.2.2原料沥青的基本组成结构192.2.3化学试剂及设备202.3实验仪器及步骤212.3.1煤沥

3、青热处理仪器212.3.2煤沥青热缩聚反应212.4分析仪器的表征及方法222.4.1软化点测定222.4.2偏光显微镜光学结构分析222.4.3族组成分析232.4.4结焦值的测定252.4.5热分析（TG—DSC）25第三章直接热缩聚法制备中间相沥青工艺条件研究263.1弓丨言263.2实验部分263.3结果与讨论273.3.1热聚合温度对中间相形态的影响273.3.2热聚合温度对中间相性质的影响293.3.3热聚合时间对中间相形态的影响303.3.4热聚合时间对中间相性质的影响323.3.5红外分析对

4、聚合程度的表征363.3.6热分析对聚合程度的表征36结论39参考文献40攻读硕士期间研究发表及已接受的学术论文43致谢43热聚合改质煤沥青的研究STUDYONTHETHERMALPOLYMERIZATIONMODIFICATIONOFCOALTARPITCH领域：化学工程与工艺研究生：冯质壮指导老师：陈明鸣企业导师：金俊杰所在学院：化工学院2012年11月中文摘要中间相沥青是由多种分子量从370〜2000的盘状稠环芳姪组成的聚合物。中间相是由中间相液品过渡到固体半焦的状态。用于制备中间相沥青的原料來源广泛

5、、价格低廉，所制备的中间相性能优异，因此中间相可用來制造许多种类的高级炭材料，如：碳纤维、活性炭、针状焦等。而这些高级炭材料已被广泛应用于H常生活、T业和国防等众多领域且都已发挥着巨大作用。因此开展对屮间相沥青的制备方法和应用研究具有重要的理论和实际意义。本文以煤沥青为原料，采用直接热聚合工艺制备出优质中间相沥青，本文研究了热聚合温度及保温时间对屮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

6、、短时间都能制备优质屮间相沥青。在36O°C、5h条件下制备的屮间相球晶较小、分布较分散，而在380°C.3h条件下制备的球晶较大、分布较集屮。研究发现：以380°C，恒温3h是制备屮间相沥青的最佳反应条件。制备的中间相可作为高级炭材料的优秀前躯体。这为制取高质量的新型炭材料提高了一条新的途径，这对煤炭资源的综合利用具有十分重要的意义。关键词：煤沥青中间相沥青热缩聚最佳反应条件Abstract：Mesophasepitchiscomposedofvariousflatshapearomatichydroca

7、rbonpolymerwhosemolecularweightscatterfrom370to2000・Carbonaceousmesophaseistheintermediateliquidcrystalphasetransitiontosolidcharstate.Owingtolowprice,widerawmaterialsourcesandexcellentperformancemesophasepitchhasbeenusedtomanufacturemanykindsofadvancedcar

8、bonmaterials,suchas:carbonfiber,activatedcarbon,needlecoke.Thesehigh-gradematerialshaveplayedimportantroleindailylife,industryandnationaldefense.Thereforeitissignificanttoinvestigatethepreparationandapplicati