[发明专利]一种炭材料专用浸渍剂沥青的制备方法

说明书

本发明公开了一种炭材料专用浸渍剂沥青的制备方法，属于石油化工技术领域。本发明先将煤沥青用溶剂萃取除杂精制，制得精制沥青，再将精制沥青和自行配置的电解浆液加入电解槽阴极室，于氩气保护状态下进行恒温搅拌电解，制得阴极电解产物，再与水混合后，过滤、洗涤、干燥，制得除杂阴极电解产物；再将除杂阴极电解产物与聚丙烯酰胺、磷脂混合熔融，并持续通入二氧化碳气体，待冷却后，出料，即得炭材料专用浸渍剂沥青。本发明技术方案制备的炭材料专用浸渍剂沥青在浸渍过程中具有优异得流动性，且结焦能力高的特点。本发明技术方案制备的炭材料专用浸渍剂沥青在浸渍过程中具有优异得流动性，且结焦能力高的特点。

技术领域

本发明公开了一种炭材料专用浸渍剂沥青的制备方法，属于石油化工技术领域。

背景技术

浸渍剂沥青是炭材料生产中一种常见的增密补强剂，主要用于高功率和超高功率石墨电极的浸渍工艺以及高科技产品如航空航天、人造骨骼和针状焦的生产原料等；在高性能炭材料如C/C复合材料高密度高强度炭块等的制备过程中，其作用更是不可替代。浸渍剂质量的好坏直接影响到高性能炭材料的生产成本和材料性能，因此炭材料生产商非常重视浸渍剂的开发和研究。沥青是各种炭材料中最重要、最基本的原料之一，通常也用来制备粘结剂和浸渍剂。浸渍剂沥青的特点是喹啉不溶物（QI组分）含量特别低，大约在0.1%～0.5%之间。因为QI会在炭素制品的孔隙入口处形成不渗透的滤饼而降低沥青浸入率，直接影响浸渍效果。另外，还具有较高的结焦残炭值和较低的软化点，这是一对相互制约的性质。为了解决这个问题，必须对浸渍剂沥青进行改性处理，以使浸渍剂沥青具有良好的流变性能，更加有利于浸渍效率的提高。

目前煤沥青产量丰富，利用煤沥青为原料制备浸渍剂沥青能充分、有效地利用资源，满足市场对浸渍剂沥青的需求。但煤沥青所含的QI在炭材料浸渍的过程中形成不透性滤饼，使渗透阻力增大，降低浸渍效果。因此，炭材料的浸渍处理应采用低QI含量的浸渍剂煤沥青。浸渍剂煤沥青性能的好坏直接影响到高性能炭材料的生产成本和材料性能。传统大部分炭素厂采用中温沥青替代浸渍剂煤沥青。由于中温沥青中的QI含量高达2%~10%，在生产过程中QI极易堵塞气孔，降低沥青浸入率，严重影响浸渍效果，生产出来的炭素制品质量差，成本高且使用寿命较短。浸渍剂沥青在市场潜在需求量较大，而且还会逐年增加，性能优异的浸渍剂沥青不仅可以替代进口产品，也可以出口创汇，市场前景较好。

因此，如何改善传统浸渍剂沥青流动性差，结焦能力及浸渍效果不佳的缺点，以获取更高综合性能的浸渍剂沥青，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统浸渍剂沥青流动性差，结焦能力及浸渍效果不佳的缺点，提供了一种炭材料专用浸渍剂沥青的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，依次取40～50份乙腈，70～80份无水乙醇，4～8份四丁基溴化铵，8～10份芒硝，8～10份氧化硼，2～4份氢氧化镁，3～5份氢氧化铝，4～6份碳酸氢钙，0.6～0.8份乳化剂，搅拌混合，得电解浆液；

（2）将精制沥青和电解浆液按质量比为1：20～1：30加入隔离式电解槽的阴极室，并向阳极室中加入精制沥青质量3～5倍的电解浆液，于氩气保护状态下，恒温搅拌电解，得阴极电解产物；

（3）将阴极电解产物和水按质量比为1：10～1：20搅拌混合后，过滤，洗涤，真空冷冻干燥，得除杂阴极电解产物；

（4）按重量份数计，依次取80～100份除杂阴极电解产物，3～5份聚丙烯酰胺，4～6份磷脂，混合后加热熔融，得熔融物，并向熔融物中持续通入二氧化碳气体，出料，再经自然冷却至室温，得炭材料专用浸渍剂沥青。

步骤（1）所述乳化剂制备过程为：按重量份数计，依次取70～80份（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺，30～35份聚乙二醇磷酸酯，3～4份二茂铁，6～8份对二氯苯，恒温搅拌反应3～5h，得乳化剂。