[其他]煤焦油沥青制的沥青材料、其制法及应用

说明书

本发明涉及一种由煤焦油沥青制取的沥青材料，其有关制法，以及这种沥青材料的各种用途。

关于制取沥青的现有技术状况是，为了获得软化点为70～150℃之间的沥青材料，必须对煤焦油沥青采用诸如蒸馏、溶解、吹气氧化、结网反应（netting    reactions）等方法进行处理。这种沥青材料可作为一种粘合剂用于下述高级碳质制品，例如电极、碳刷及其类似物，以及机械强度高的模制成形品，模制成形品经过其后的热处理之后，可用以制造石墨。然而，这种用过去方法制取的沥青材料有一个缺点，即由它制得的模制成形品在第一个热处理工序中的密度相当低，因而必须经过若干浸渍处理步骤和再碳化作用以提高其密度。

本发明的目的在于寻求一种由煤焦油沥青制取的沥青材料以及有关制法，以便制造高级碳质制品，而无需附加若干处理步骤，或至多只需比现有技术更少的处理步骤即可。此种沥青材料还可用作一种浸渍剂，此外还可作为一种高级粘合剂。

实现本发明目的所用的材料是用煤焦油沥青制成的，并具有下列参数特征的材料。

a）中间相成分≤2%;

b）不溶于甲苯的成分（β树脂）58～75%;

c）不溶于喹啉的成分≤2%;

d）软化点范围200～300℃，根据Ks法即Kraemer-Sarnow法测定;

e）挥发物成分≤20%;

f）灰分≤0.06%。

对于煤焦油来说，多亏它有200～300℃（Ks法测得）的非常高的软化点，该材料因此而具有优良的处理性能，无论早期碳化或热降解对它都毫无危害。

新的沥青材料还出乎意料地可产生产率高达80%至90%以上的焦炭，对于由煤焦油沥青制的沥青材料来说，这是一个极好的特点，因它可使焦炭具有比较高的密度，而且若作进一步处理的话，还可制成比较致密的石墨，所有的有关处理步骤也都比现有技术的处理步骤少，而且保留时间也比较短。

这种新型沥青材料可通过下列步骤制取：

A）采用含固体，例如含灰分、煤粒、喹啉不溶成分（初级的α树脂）高达10%，且软化点小于100℃的煤焦油沥青作为原料。

B）将1～10%的过滤介质，例如硅藻土、活性炭或其类似物，加到原料中。

C）使上述混合物在烛式过滤机中进行热过滤，该滤机排放出干滤饼，滤机的孔隙为50～150μm。

D）在温度为300℃以上至约425℃，压力≤10mbar的条件下，于薄层蒸发器中浓缩滤液。

此种新型沥青材料也可由常用的煤焦油沥青制成，常用的煤焦油沥青的软化点低于100℃，而且可能含有1～10%固体，所用的方法是使固体[该固体可能由灰分、煤粒和喹啉不溶物（初级的α树脂）组成]在烛式过滤器中析出其大部分固体的原料，根据具体情况还可加入过滤介质到过滤器中。因此，在薄层蒸发器中，在压力≤10mbar的真空和温度为300℃以上的条件下，经过如此予净化的沥青出乎意料地可适合于平稳地转化为新型的沥青材料，此沥青材料是作为提浓物产生。

另外一个显著的特点是，以馏出物形式裂解的付产物有一些优异的性能，这些性能可使它们特别适于作为焦油、沥青和油类的聚集体使用。

另一方面，步骤C）使用的滤机可以改变为包括有二次处理设备的圆板滤机。

步骤C）中有关过滤的另一个变动是可以使用排放干滤饼的转鼓式真空滤机。

虽然选择上述两种备选的过滤设备皆可获得相当体积的无颗粒滤液，但这些滤液仍需在薄层蒸发器中继续处理。

新型沥青材料由于它具有优异的处理特性而适于制造碳质制品。

新型沥青材料的较好的一种应用是生产沥青焦炭，因为其焦炭产率惊人地高于90%。

另一个较好的应用是生产碳质模制成形品，这种碳质模制成形品适于制成电极、碳刷或其类似物。在石墨形态的制品中，其热处理制品是一种优良的反应器石墨。

新型沥青材料还有一个可取的应用是由于它有非常好的动态粘度（此粘度是温度的函数），因而可作浸渍剂用。此特性使它只需经过几个浸渍步骤就可使由常用的沥青材料制成的模制碳质成形品具有高的机械强度。

最后，这种新型沥青材料还是碳质材料优异的粘合剂。

本发明将更详细地叙述于下文，并以图1的流程图加以说明。