煤沥青化学改性方法及应用研究进展
2021-11-01臧娜郭明聪王海洋刘书林屈滨王守凯张功多
炭素 2021年2期
关键词:改性
臧娜,郭明聪,王海洋,刘书林,屈滨,王守凯,张功多
(中钢集团鞍山热能研究院有限公司,鞍山 114044)
0 前言
煤沥青是煤焦油经蒸馏后所得重质馏分,是由近万种稠环芳烃化合物组成的复杂混合物,质量分数占煤焦油总量的55~65%。2020年,我国煤焦油产能为2000多万吨,煤沥青产能约为1000多万吨。煤沥青残碳率高、原料来源广泛、成本低廉,是合成功能炭材料及特种助剂的优质前驱体。目前煤沥青主要用作铝用阳极、涂料、浸渍剂、耐火材料、建材等低附加值产品的制备原料,对煤沥青前驱体进行结构调控,改善煤沥青分子极性,使之易于与碳基骨料、活化剂、模板剂之间形成价键作用,制备微观结构可控,性能可调的高性能炭材料及特种助剂是重要研究方向[1]。
煤沥青的改性方法可分为物理法和化方法。物理法是指通过沉降、萃取、过滤等手段去除煤沥青中的一次喹啉不溶物[2,3],重新调配各组分比例。例如在针状焦、炭微球、炭纤维等材料的制备过程中,需要通过物理方法对原料煤沥青进行净化处理。物理法可以有效脱除惰性组分实现芳烃特定组分的富集,但并不能从根本上对煤沥青分子结构进行调控[4,5]。化学改性方法可以达到这一目的,对煤沥青高附加值利用具有重要意义[6,7]。目前,煤沥青化学改性的方法主要包括:化学氧化法、加氢还原法、热聚改性法和分子交联法。
1 煤沥青化学改性方法
1.1 化学氧化法
煤沥青富含稠环芳烃组分,具有富电性,容易发生亲电取代反应。……
登录APP查看全文
