[发明专利]利用催化油浆制备碳质粘合剂的方法及该碳质粘合剂

说明书

本发明公开了一种利用催化油浆制备碳质粘合剂的方法及该碳质粘合剂。所述方法包括如下步骤：采用第一溶剂对催化油浆进行萃取，得到第一萃取物和第一萃余物；将除去溶剂后的第一萃取物加入到反应器中，并在一定温度及一定压力下维持一段时间进行反应，得到反应产物；采用第二溶剂对反应产物进行萃取，得到第二萃取物和第二萃余物，除去溶剂后的第二萃余物即为所述碳质粘合剂。本发明方法不涉及复杂的生产工艺，技术风险较低，简便易行，原料环保，对环境友好程度高，且所得粘合剂产品性能优异，具有较好的经济性。

技术领域

本发明涉及碳材料产品开发领域，尤其是涉及一种利用催化油浆制备碳质粘合剂的方法及该碳质粘合剂。

背景技术

碳质粘合剂是一种中间相沥青产品。在制备碳碳复合材料过程中，将这种碳质粘合剂注入炭纤维预制体，能够缩短稳定时间避免复合材料在烘焙过程中的起泡现象，由此可以有效地降低发泡。此外该粘合剂在含碳耐火材料中也占有非常重要的地位，以此碳质粘合剂作为含碳耐火材料的粘合材料将有助于提高耐火材料的使用强度和使用温度。

认识到该类碳质粘合剂所具备的优良性能后，研究者纷纷开展相关研究并提出了多种生产路线。Koichi Kanno等人研究了以萘基中间相沥青(NMP)分别和热塑性酚醛树脂(NV)与热固性酚醛树脂(RS)混合作为耐火材料MgO-C砖的黏合材料，采用粘合剂得到的MgO-C砖很大的温度范围内都有具有高强度，低气孔率以及高的抗氧化性。Dr.WinfriedBoenigk等人基于煤沥青也设计了一种黏合材料系统并称其具有更好的性能，该黏合材料系统具有中间相沥青黏合材料的优点且可以应用到冷混工艺中，其炭化产物结构为完全各相异性。国内对此类粘合剂生产方法的研究还处于热聚合改质的研究阶段，水恒福等人以煤焦油为原料，经离心脱除原生喹啉物后，蒸馏制得软沥青，然后以3.5℃/min升至440℃下恒温2h制得一种碳质粘合材料。他们以此作为镁炭砖的结合剂，与酚醛树脂作为结合剂的性能进行了对比，结果显示所制备的粘合剂的高温性能明显优于酚醛树脂。上述生产碳质粘合剂的方法多以煤沥青或者煤焦油为原料，生产方法复杂，并且由于此类原料含有大量的致癌物质，生产过程中容易产生大量污染物，污染环境。

针对现有技术中的相关问题，目前尚未提出有效的解决方法。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种利用催化油浆制备碳质粘合剂的方法。该方法简便易行，原料环保，对环境友好程度高。

本申请要解决的另一个技术问题是提供一种碳质粘合剂。该碳质粘合剂性能优异，经济价值高。

本发明中使用的术语“催化油浆”是指炼油厂催化裂化装置排出的残渣油。

本发明中使用的术语“溶剂萃取”是指利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。

本发明中使用的术语“萃取物”是指在溶剂萃取过程中，转移到萃取溶剂中的组分。

本发明中使用的术语“萃余物”是指在溶剂萃取过程中，未转移到萃取溶剂被保留下来的组分。

为解决本申请的第一个问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用催化油浆制备碳质粘合剂的方法，所述方法包括如下步骤：

采用第一溶剂对催化裂化油浆进行萃取，得到第一萃取物和第一萃余物；

将除去溶剂后的第一萃取物加入到反应器中，并在一定温度及一定压力下维持一段时间进行反应，得到反应产物；

采用第二溶剂对反应产物进行萃取，得到第二萃取物和第二萃余物，除去溶剂后的第二萃余物即为所述碳质粘合剂。

作为技术方案的进一步改进，所述方法还包括：将除去溶剂后的第二萃取物作为反应器进料的一部分进行循环的步骤。