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山東茂隆新材料 2022-12-29 1868
瀝青的分類有哪些呢?今天小編來聊一聊,下面一起看一下吧。
瀝青主要分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種
一、煤焦瀝青(也稱煤瀝青或煤焦油瀝青):煤焦瀝青是煉焦的副產品,即焦油蒸餾后殘留在蒸餾釜內的黑色物質,它與精制焦油只是物理性質有分別,沒有明顯的界限,一般的劃分方法是規定軟化點在26.7℃(立方塊法)以下的為焦油,26.7℃以上的為瀝清。
煤焦瀝青中主要含有難揮發的蒽、菲、芘等,這些物質具有毒性,由于這些成分的含量不同,煤焦瀝青的性質也因而不同,溫度的變化對煤焦瀝青的影響很大,冬季容易脆裂,夏季容易軟化,加熱時有特殊氣味,加熱到260℃在5小時以后,其所含的蒽、菲、芘等成分就會揮發出來
二、石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。根據提煉程度的不同,在常溫下成液體、半固體或固體。石油瀝青色黑而有光澤,具有較高的感溫性。由于它在生產過程中曾經蒸餾至400℃以上,因而所含揮發成分甚少,但仍可能有高分子的碳氫化合物未經揮發出來,這些物質或多或少對人體健康是有害的。
三、天然瀝青:天然瀝青儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。這種瀝青大都經過天然蒸發、氧化,一般已不含有任何毒素。
關于煤瀝青
1、煤瀝青的性質:coal-tarpitch,煤瀝青全稱為煤焦油瀝青,是煤焦油蒸餾提取餾分(如輕油、酚油、萘油、洗油和蒽油等)后的殘留物。煤焦油是生產煉鐵用冶金焦或生產民用煤氣時,作為煤高溫干餾的副產物得到的。煤瀝青是煤焦油加工過程中分離出的大宗產品,隨蒸餾條件的不同,其產率一般為 50~60%。煤瀝青常溫下為黑色固體,無固定的熔點,呈玻璃相,受熱后軟化,繼而熔化,密度 為1.25~1.35g/cm3。煤瀝青的組成極為復雜,大多數為三環以上的多環芳烴,還含有O、N、S等元素的雜環化合物和少量直徑很小的炭粒。煤瀝青的分子量在170~2000之間,其C/H原子比約為1.7~1.8,元素組成C為92~93%,H為3.5~4.5%。
2、煤瀝青的分類:根據使用的溶劑種類不同,可將煤瀝青分為苯可溶組分(BS)-γ樹脂、喹啉不溶物(QI)-α樹脂以及甲苯不溶喹啉可溶組分-β樹脂。苯可溶組分(BS)相當于瀝青中的石油質和瀝青質,石油質是含有4~6個苯環的芳香族縮聚物,其C/H原子比約為0.68,經輕度加熱,可以聚合為瀝青質。在瀝青中起溶劑作用,其浸漬性強、黏結性極弱,能改善混合條件,適當降低瀝青的軟化點。瀝青質是含有7個以上苯環的芳香族縮聚物,其C/H原子比約為1.06,具有極強的黏結性和易石墨化性能,是瀝青中起黏合作用的主要成分。苯不溶物(BI)稱為游離碳,是一種大分子量的縮聚苯環化合物,對碳沒有黏結性與浸潤性,因此瀝青中苯不溶物含量不宜太高,否則會降低瀝青的黏合性,使制品在焙燒時體積脹大。但適量的BI組分有利于促進石油質、瀝青質組分一起焦化,生成強固、致密的黏合焦。它依據實驗的溶劑喹啉又可分為喹啉不溶物(QI)-α樹脂和苯不溶、喹啉可溶物-β樹脂。喹啉不溶物(QI)-α樹脂是一種懸浮在瀝青中的過度相物質,通常可細分為原生QI、次生QI、灰分、QI取代物、焦炭和煤粉。原生QI是在煤焦爐焦化裂解反應時在焦油中產生的;次生QI是在400℃以上生產瀝青的聚合反應時,少量焦油的蒸餾生成的,加熱時不溶化,所生成的焦炭呈各向同性,石墨化性能差,不利于瀝青中間相的成長;β樹脂是一種不同于β組分的物質,其C/H原子比為1.92,單獨焦化時與QI一樣,不經溶化階段形成各向同性焦,其石墨化性能差,但與苯可溶物(BS)共熱時,溶解成具有流體狀的易石墨化碳,因此,β樹脂含量增加,有利于瀝青質量的提高。
3、瀝青的種類:煤瀝青品種較多,普通煤瀝青產品包括低溫瀝青(軟化點30~75℃),又稱軟瀝青;中溫瀝青(軟化點為75~95℃)、高溫瀝青(軟化點為95~120℃),又稱硬瀝青;改質瀝青是普通煤瀝青類型中的高檔產品,改質瀝青與高溫瀝青的區別在于:高溫瀝青僅對軟化點有要求,而改質瀝青除了軟化點與高溫瀝青相近外,還對瀝青組分含量和結焦值等有具體要求,即改質瀝青體現在對煤瀝青結構組成和質量品級的要求上,而這些要求都是針對炭材料的實際生產需要而設定的。
4、瀝青中間相及針狀焦:對煤焦油或煤瀝青進行凈化處理,可制備低雜質含量精制凈化瀝青,以凈化瀝青為原料可調制出高性能浸漬劑瀝青和中間相瀝青。中間相瀝青是生產煤瀝青基碳纖維和中間相碳微球等新型炭材料的優質原料;凈化瀝青是生產煤瀝青系針狀焦的優質原料。
5、碳素制品粘結劑:要求煤瀝青有較高的結焦值、TI、β樹脂和適宜的QI,且軟化點不宜過高。
6、浸漬劑:國內缺乏專用浸漬劑,常以中溫煤瀝青取代。
7、煤瀝青針狀焦:具有低膨脹系數、低孔隙度、低硫、低灰分、低金屬含量、高電導率等一系列優點,是制備碳素電極的優質原料,目前國內無法生產高品質針狀焦,基本依賴進口。瀝青針狀焦含氮量稍高(0.5%左右),石墨化過程中的“氣脹”,主要與含硫量有關,與焦炭含氮量的多少也有一定關系,因此使用含氮量高的瀝青針狀焦生產大規格石墨電極時不宜采用串接石墨化工藝,但石墨化后電阻率和線膨脹系數比較低。
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