影響改性瀝青的脆性主要和瀝青中的蠟含量有關(guān),一般做弗拉斯脆點(diǎn)試驗(yàn),測(cè)量針入度也可以計(jì)算。
煤焦油、煤焦油瀝青和其他類似產(chǎn)品中不溶于甲苯的組分,簡(jiǎn)稱TI;喹啉不溶物簡(jiǎn)稱QI。
煤焦油里面的QI是煤煉焦(炭化)時(shí)產(chǎn)生的,通常稱為原生QI。因?yàn)槊航褂椭械腝I在焦油蒸餾濃縮至瀝青中(中溫瀝青或軟瀝青),所以焦油中QI的數(shù)量影響到瀝青QI。然而瀝青中的QI含量嚴(yán)重影響瀝青的可用性,因此,焦油QI含量是首要的。
采用軟化點(diǎn)相同但喹啉不溶物(QI)含量不同的中溫瀝青為原料,進(jìn)行了幾類煤瀝青的熱聚合改質(zhì)試驗(yàn).研究表明,煤瀝青原料QI含量對(duì)熱聚合改質(zhì)過(guò)程和產(chǎn)物改質(zhì)瀝青的性能指標(biāo)影響很大,并且熱聚合期間改質(zhì)瀝青的次生QI轉(zhuǎn)變速率與原料煤瀝青的QI含量成正比關(guān)系,通過(guò)對(duì)不同類型QI組分的分析,探討了QI組分影響煤瀝青熱聚合改質(zhì)的機(jī)理,認(rèn)為原料煤瀝青所含原生QI炭微粒促進(jìn)了熱聚合改質(zhì)過(guò)程中煤瀝青芳烴分子的聚合。
喹啉不溶物:煤焦油是許多化合物的混合物,大部分組成是完全適用于生產(chǎn)針狀焦,但其中喹啉不溶物含量較多,不能直接用這種煤焦油加工獲得的瀝青來(lái)生產(chǎn)針狀焦,故必須去除煤焦油中喹啉不溶物。喹啉不溶物簡(jiǎn)稱QI,其平均相對(duì)分子質(zhì)量為1800~2600,C/H原子比大于1.67,按QI的形成可分為一次QI(原生QI)和二次QI(次生QI),原生QI是存在煤焦油中,煤焦油蒸餾時(shí)其轉(zhuǎn)移到瀝青中。而次生QI是瀝青在加熱過(guò)程中形成的分子量更大的芳烴聚合物,以固體粒子的形式存在于瀝青中。喹啉不溶物(QI)的含量有利于提高炭制品的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性,對(duì)炭制品焙燒中的膨脹有一定限制作用。但是,QI過(guò)高,會(huì)使瀝青的流動(dòng)性降低,不利于后期炭制品的加工。
目前,去除喹啉不溶物的方法主要三種:1, 化學(xué)處理法:采用加氫技術(shù),但是該方法工藝復(fù)雜,成本高。
2, 溶劑處理法:添加溶劑處理被一些企業(yè)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn),但是該方法溶劑消耗大,整個(gè)工藝耗能高。
3, 機(jī)械分離法:采用高速離心分離,但該方法正處于初步階段,還沒(méi)有推廣應(yīng)用起來(lái)。總結(jié):采用機(jī)械分離法,既能減少生產(chǎn)成本,又可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求。高轉(zhuǎn)速、高分離因數(shù)的離心機(jī),其扭矩大,分離效果好,可以有效降低煤焦油中喹啉不溶物。
甲苯不溶物:煤焦油含有一定量的懸浮于其中的炭黑狀物質(zhì)和高分子樹(shù)脂,決定了其帶有深諳的顏色,它們是由高分子的,特別是多碳少氫的芳烴或稠環(huán)芳烴組成的。這些細(xì)小分散在煤焦油膠體系統(tǒng)中的黑色顆粒或者絮狀物質(zhì),不溶于苯、甲苯、吡啶和喹啉等有機(jī)溶劑中,統(tǒng)稱為苯不溶物或者甲苯不溶物,它們對(duì)煤焦油的性質(zhì)和質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。
甲苯不溶物簡(jiǎn)稱TI,其平均相對(duì)分子量為1200~1800,C/H原子比為1.53左右,外觀為黑棕色粉末,具有穩(wěn)定的組分。該組分具有熱可塑性,并參與生成焦炭網(wǎng)格,其結(jié)焦值可達(dá)90%~95%,對(duì)骨料焦結(jié)起重要作用,TI對(duì)炭制品的機(jī)械強(qiáng)度、密度和導(dǎo)電率都有一定的影響。在炭制品行業(yè),采用高速離心分離法來(lái)降低煤焦油中的甲苯不溶物的含量,滿足炭制品生產(chǎn)工藝要求,離心分離是一種高效的處理模式,節(jié)能環(huán)保,明顯提高煤焦油的品質(zhì)。