改質(zhì)瀝青(modified pitch)
按照炭素制品生產(chǎn)對(duì)黏結(jié)劑的特殊要求而生產(chǎn)的一種優(yōu)質(zhì)煤瀝青。與中溫瀝青比較有較好的黏結(jié)性、流變性和較高的結(jié)焦值。
研制目的 煤瀝青是生產(chǎn)各種炭素制品的主要黏結(jié)劑,20世紀(jì)70年代以前主要使用軟化點(diǎn)(環(huán)球法測(cè)定)為75~95℃的中溫瀝青,普通中溫瀝青軟化點(diǎn)較低,β樹(shù)脂含量較少,黏結(jié)性能不夠理想,而且炭化后結(jié)焦值只有50%左右,用于生產(chǎn)普通功率石墨電極還是可以的,但用于生產(chǎn)需要高強(qiáng)度和高密度的高功率和超高功率石墨電極就顯得不能適應(yīng)。普通中溫瀝青由于軟化點(diǎn)較低,容易熔化及結(jié)成大塊,高溫季節(jié)運(yùn)輸及裝卸比較困難,裝卸時(shí)產(chǎn)生的瀝青粉塵對(duì)搬運(yùn)工健康有影響。隨著炭素制品質(zhì)量的不斷改進(jìn),對(duì)黏結(jié)劑瀝青的質(zhì)量要求也越來(lái)越高,在中溫瀝青基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)適當(dāng)加工制造一種優(yōu)質(zhì)黏結(jié)劑瀝青日益受到重視,20世紀(jì)70年代以后歐美、日本等國(guó)家大量生產(chǎn)改質(zhì)瀝青取代普通中溫瀝青,以滿(mǎn)足炭素工業(yè)的需要。
性能和使用
改質(zhì)瀝青的軟化點(diǎn)稍高,但其他性能不同于一般高溫瀝青,改質(zhì)瀝青生產(chǎn)過(guò)程中大量輕餾分(低分子組分)通過(guò)縮聚反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿咏M分,因此改質(zhì)瀝青與普通中溫瀝青相比各組分的比例有所調(diào)整,如瀝青中的苯不溶物和喹啉不溶物含量都提高了,*具有黏結(jié)性的β樹(shù)脂含量也提高了,揮發(fā)分則相應(yīng)降低,改質(zhì)瀝青既有良好的流變性能和黏結(jié)性能,又能增加制品焙燒后的結(jié)焦值。所以使用改質(zhì)瀝青制造的石墨電極體積密度、機(jī)械強(qiáng)度提高了,同時(shí)孔隙率、電阻率呈下降趨勢(shì)。改質(zhì)瀝青已不限于生產(chǎn)高功率及超高功率石墨電極,鋁電解工業(yè)使用的陽(yáng)極糊及炭陽(yáng)極也已采用改質(zhì)瀝青。使用改質(zhì)瀝青做黏結(jié)劑,必須相應(yīng)提高混捏及壓型溫度,制定適合改質(zhì)瀝青炭化特點(diǎn)的焙燒升溫曲線。各國(guó)生產(chǎn)的改質(zhì)瀝青指標(biāo)不完全相同,用于生產(chǎn)高功率及超高功率石墨電極的改質(zhì)瀝青的性能大致如下:
軟化點(diǎn)/℃(環(huán)球法) 100~110
甲苯不溶物含量/% 27-33
喹啉不溶物含量/% 10~15
β樹(shù)脂/% >20
結(jié)焦值/% 55~59
生產(chǎn)方法和質(zhì)量數(shù)據(jù)生產(chǎn)改質(zhì)瀝青的工藝重點(diǎn)是調(diào)整煤瀝青的軟化點(diǎn)、喹啉不溶物含量及β樹(shù)脂含量這3個(gè)指標(biāo)上,改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)有多種工藝路線,如化學(xué)催化法、閃蒸法、水蒸氣蒸吹法、空氣氧化法和熱聚法等,其中 熱聚法由于改質(zhì)效果好而采用較多,中國(guó)各焦化廠試制及生產(chǎn)改質(zhì)瀝青有以下幾種工藝路線:
1、以中瀝青為原料的閃蒸法;
2、以中瀝青為原料的連續(xù)常壓熱聚法;
3、以中瀝青為原料的間歇加壓熱聚法;
4、以煤焦油為原料的常壓間歇式蒸餾和熱聚法。
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