[发明专利]一种改性沥青多孔材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开的属于沥青加工技术领域，具体为一种改性沥青多孔材料及其制备方法和应用，该种改性沥青多孔材料组成为：煤浸渍沥青：0.1～3.0g；交联剂：50～100mL；交联催化剂：10～30份；改性剂：0.1～0.3g；溶剂：0.5～1g份，该种改性沥青多孔材料及其制备方法和应用，将煤浸渍沥青、改性剂、交联剂和交联催化剂先后加入溶剂中，再进行升温交联反应，再将反应得到的产物，先用无水乙醇清洗，再用甲醇进行索氏提取，烘干后即得沥青多孔材料，制备的沥青多孔材料的交联度达96％以上，通过在77K条件下N₂吸附脱附测试，以及阻燃性能测试，使改性沥青多孔材料可应用于气体吸附与储存，阻燃添加剂等应用领域。

技术领域

本发明涉及沥青加工技术领域，具体为一种改性沥青多孔材料及其制备方法和应用。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，多会以液体或半固体的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳，沥青是原油加工产物的一种，煤浸渍沥青是由黏度较高的油通过减压蒸馏的方式精炼所得，其产物是由分子量不等的含芳环化合物及其衍生物组成，在常温下呈粘黑色粘稠液体或固体状的有机凝胶物质，没有固定的化学组成成分和物理常数。

沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐，沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料。

现有煤浸渍沥青是高粘度的油通过减压蒸馏炼制所得，没有固定的化学成分和物理常数，由于其含大量的胶质和沥青质且酸值高，粘度指数低，故不能直接利用，使用模板法制备的沥青基多孔材料具有操作复杂、能耗大、除去模板多使用氢氟酸等强酸，对环境造成的污染较大且对设备要求较高；且所得碳材料的比表面积低、平均孔径大、加工性能差等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性沥青多孔材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的现有煤浸渍沥青是高粘度的油通过减压蒸馏炼制所得，没有固定的化学成分和物理常数，由于其含大量的胶质和沥青质且酸值高，粘度指数低，故不能直接利用，使用模板法制备的沥青基多孔材料具有操作复杂、能耗大、除去模板多使用氢氟酸等强酸，对环境造成的污染较大且对设备要求较高；且所得碳材料的比表面积低、平均孔径大、加工性能差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性沥青多孔材料，该种改性沥青多孔材料组成为：

煤浸渍沥青：0.1～3.0g；

交联剂：50～100mL；

交联催化剂：10～30份；

改性剂：0.1～0.3g；

溶剂：0.5～1g份。

优选的，所述沥青和交联剂的投放比例为：1:0.8～6.0；所述煤浸渍沥青与所述改性剂质量比为1︰0.1～1.0。

优选的，所述交联剂为三氯甲烷或二甲氧基甲烷；所述交联催化剂为氯化铝。

优选的，所述溶剂为三氯甲烷或1.2-二氯乙烷；所述改性剂为六苯氧基环三磷腈、苯基硅油或亚磷酸三苯酯中的一种或几种。

一种如权利要求任一项所述的改性沥青多孔材料的制备方法，该改性沥青多孔材料的制备方法为：

步骤一：将煤浸渍沥青、改性剂、交联剂和交联催化剂先后加入溶剂中，再进行升温交联反应，所述升温交联反应的温度为：60～80℃，升温交联反应的时间为：6～12h；

步骤二：再将反应得到的产物，先用无水乙醇清洗，再用甲醇索氏提取，烘干后即得改性沥青多孔材料，所用乙醇清洗为：1～3次，甲醇抽提时间为：3～5小时，所述烘干的条件为：60～80℃下烘干8～12h。