DOC《[1]制备而成。改质沥青具有较高的结焦值、较高的甲苯不溶...》

γ树脂由80%增加至90%,软化点的变化呈现弯曲的曲线,每增加1%的γ树脂,软化点大约降低1.3 ℃.由此可见,3种γ树脂对煤沥青软化点的影响基本相同,且γ树脂的增加对煤沥青软化点的影响作用减弱.γ树脂含量增加,α树脂、β树脂的总含量降低,改性沥青软化点逐渐趋近于γ树脂的软化点. γ树脂含量增加能够显著降低煤沥青的软化点,但由于煤沥青的结焦值同样对炭阳极的各项使用性能具有重要影响,因此,需要关注煤沥青结焦值的变化情况.根据图3b,3种树脂对煤沥青结焦值的影响基本相同,结焦值的变化基本呈直线下降,结焦值的降低可以根据图2的TG-DTG曲线解释,γ树脂在550 ℃(测定结焦值的温度)时,有20%左右的γ树脂炭化.参与结焦的主要成分为α树脂与β树脂,随着γ树脂含量的增加,两者含量降低,导致改性沥青的整体结焦值降低. (1)甲苯提取物改性沥青;

(2)苯提取物改性沥青;

(3)二甲苯提取物改性沥青 图3 不同提取物改性的改性沥青的软化点(a)和结焦值(b) Fig.3 Softening point (a) and coking value (b) of modified asphalt modified by different extracts 2.2.2 γ树脂提取方式及含量对润湿性能的影响 改质沥青与3种提取物改性沥青均可以将石油焦润湿,改质沥青及3种提取物改性沥青的接触角如图4所示.在整个铺展过程中,煤沥青接触角大幅度降低主要发生在前10秒钟,主要受煤沥青自身重力影响,随着角度减小,铺展过程变得缓慢.随着γ树脂含量的增加,煤沥青的铺展过程所用时间减少,煤沥青的润湿性能得到改善.γ树脂从68.9%增至80%,润湿过程所用时间变化较大,γ树脂含量自80%增至90%,润湿过程所用时间变化较小,γ树脂对润湿性能的影响作用在减弱.与煤沥青的软化点变化趋势相似,γ树脂作为煤沥青的轻质组分,其主要作用是稀释煤沥青,γ树脂含量升高,α树脂和β树脂含量降低,煤沥青的流动性增大、黏度降低、表面张力变小,煤沥青的润湿性能得到改善. (a)改质沥青;

(b)甲苯提取物改性沥青;

(c)苯提取物改性沥青;

(d)二甲苯提取物改性沥青 图4 不同提取物改性的改性沥青的接触角 Fig.4 Contact angles of modified asphalt modified by different extracts

3 结论 1)甲苯、苯、二甲苯3种溶剂提取物拥有相同的化学结构以及热解性能,可以认为3种提取物基本相同,均为γ树脂的一部分. 2)3种提取物对改性沥青的软化点、结焦值以及润湿性能的影响规律基本相同,说明3种提取物相同,为防止轻质组分的溢出,可以选择沸点较低的苯作为溶剂提取γ树脂. 3)γ树脂含量的增加能够显著降低煤沥青的软化点,并改善其润湿性,大幅度提高粘结剂与骨料的混捏效果;

但同时降低了煤沥青的结焦值,影响炭阳极的使用性能.适宜的γ树脂含量有利于进一步提高铝电解炭阳极的使用性能. 参考文献 [1] 刘卫,姚桢,陈毅. 改质沥青―煤焦油粘结剂添加B4C对铝用炭间糊性能的影响[J]. 有色金属(冶炼部分),2017(10):36-41. [2] 郝勇,闫奎兴. 煤沥青流变性能初探[J]. 炭素技术,2005,24(5):49-54. [3] 许斌,刘锐剑,任玉明,等. 炭材料生产中煤沥青流变性能的调节[J]. 炭素技术,2008,27(5):52-56. [4] 姚桢,刘卫, 陈毅. 改质沥青对电煅无烟煤和沥青焦浸润性的研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2017(9):27-31. [5] 郭文利,王晨,董利民,等. 煤沥青对焦炭的浸润性及其在核石墨制备中的作用[J]. 炭素,2013(4):3-9. [6] LU Y,KOCAEFE DUYGU,KOCAEFE YASAR,et al. The wettability of coke by pitches with different quinoline-insoluble contents[J]. Fuel,2017,199:587-597. [7] REN C Q,LI T H,SONG F J,et al. Influence of additives on the permeability of impregnating coal-tar pitch[J]. Materials Letters,2006,60(13):1570-1574. [8] LU Y,KOCAEFE DUYGU,KOCAEFE YASAR,et al. Study of the wettability of coke by different pitches and their blends[J]. Energy &