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国内外煤沥青的改性研究进展

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-04-15 08:38【
1 国外技术进展
国外对煤沥青的研究开始于 20 世纪 60 年代,英国以煤沥青为原料生产煤-石油基混合沥青并用于道路建设,此后法国、德国、波兰等国也开始对混合沥青进行研究并生产使用,德国吕特格公司1982年开始生产混合沥青CB70并用于铺设道路, 长时间应用发现所得混合沥青耐磨性及抗变形性均得到一定程度的提高;20 世纪 60 年代末期, 美国、日本等研发 Cherry-T 法,该法是在煤焦油蒸馏时候直接对煤沥青进行改质生产黏结剂沥青,所得的改性煤沥青软化点、 甲苯不溶物等性能指标都比较好。
 
随后意大利研发减压蒸馏法,直接对煤沥青进行减压蒸馏, 该法优点在于闪蒸过程中不会产生衍生物,并且所得改性煤沥青软化点、残炭率等有所增加,但是 β 树脂含量等均低于热聚法。 随后国外研究人员对煤沥青改性进行了改性剂方面的研究,M.A. Trofimovich将SAS和碳作为改性剂,对煤沥青进行改性,研究发现改性后的煤沥青软化点、可塑层厚度等性能得到提升,黏度是原来的10倍;向煤沥青中加入不同质量分数(3%,6%,9%)的 EVA 时,随着质量分数增加相应所得改性煤沥青软化点升高,同时所得改性煤沥青高温表观黏度提高;B用强氧化剂H2SO4、HNO3 等对煤沥青进行改性, 所得煤沥青中 TI、QI含量以及煤沥青软化点有所提高;利用聚乙烯基吡啶、聚丙烯腈改性煤沥青,所得改性煤沥青中高分子含量得到提高,结焦性能提升。 但对于欧美等发达国家整体来说,炭素行业实际应用比重很小。

2 国内技术进展
我国煤沥青改性技术较国外起步较晚。 20 世纪80 年代,鞍钢化工引进意大利减压热聚法改性煤沥青技术;随后我国又引进加压热聚法改性煤沥青技术; 黑化集团于1997年自主研发热聚合法改性煤沥 青 技 术 并 建 成 年 产 1.5 万 t 改性煤沥青生产装置;2013 年 5 月, 中轻集团路用纳米改性煤沥青技术研制成功,这种新型的筑路沥青材料充分发挥了纳米材料的优势,有着优异的耐油性和较强的石子粘附力,且比石油沥青价格便宜、施工更为简单方便,目前该技术已具备了推广转化能力,应用于公路建设后将大大节省公路投资,经济和社会效益十分显著;2017 年东北石油大学与辽河油田大力特种沥青有限公司联合开发的混融法制备特种改性煤沥青技术,已经完成了年产30万 t 工业装置。 除了工业方面之外,我国科研人员在改性剂方面做了大量研究,采用重质石油沥青改性煤沥青,得到的改性煤沥青达到国际先进水平; 利用 3-氯硝基苯为改性剂,以甲基苯磺酸为催化剂对煤沥青进行改性,改性后的煤沥青炭收率、芳香度以及聚合度等性能指标都得到了不同程度的提高;采用酚醛树脂改性煤沥青,并分析了煤沥青改性前后的流变性能;采用对苯二醇改性煤沥青,所得改性煤沥青多环芳烃含量降低了 74.14%;对产物进行热重及红外分析证明多环芳烃与改性剂对苯二甲醇之间很可能发生了亲电取代作用。
 
我国煤沥青改性方面研究较晚,煤沥青研究主要是针对改性剂方面的研究, 意在降低煤沥青污染,增加煤沥青性能指标,但目前我国承担煤沥青主要研究任务的是高等院校及科研院所,煤沥青的研究受到设备条件等限制,与发达国家相比,我国煤沥青技术存在明显的劣势。