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1、熱聚合改質(zhì)煤瀝青的研究ThermalPolymerizationofCoalTarPitch領(lǐng)域化學(xué)工程研究生馮質(zhì)壯指導(dǎo)老師陳明鳴副教授企業(yè)導(dǎo)師金俊杰高級工程師天津大學(xué)化工學(xué)院二O一二年十月第一章緒論獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全
2、了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日1摘摘摘要要要中間相瀝青是由多種分子量從370～2000的盤狀稠環(huán)芳烴組成的聚合物。中間相是由中間相液晶過渡到固體半焦的狀態(tài)。用于制備中間相瀝青的原料來源廣泛、價格低廉，所制備的中間相性能優(yōu)異，因此中間相可用來制造許多種類的高級炭材料，如：碳纖維、活性炭、針狀焦
3、等。而這些高級炭材料已被廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)和國防等眾多領(lǐng)域且都已發(fā)揮著巨大作用。因此開展對中間相瀝青的制備方法和應(yīng)用研究具有重要的理論和實際意義。本文以煤瀝青為原料，采用直接熱聚合工藝制備出優(yōu)質(zhì)中間相瀝青，本文研究了熱聚合溫度及保溫時間對中間相瀝青族組成及光學(xué)組織結(jié)構(gòu)等性能的影響，并對反應(yīng)機理進行了深入研究，得到了制備中間相瀝青的最佳工藝條件。研究表明：在一定條件下，通過熱聚合，在低溫、長時間或高溫、短時間都能制備優(yōu)質(zhì)中間相瀝青。在360℃、5h條件下制備的中間相球晶較小、分布較分散，而在380℃、4h條件下制備的球晶較大、分布較集中。研究發(fā)現(xiàn)：以380℃，恒溫4h是制
4、備中間相瀝青的最佳反應(yīng)條件。制備的中間相可作為高級炭材料的優(yōu)秀前軀體。這為制取高質(zhì)量的新型炭材料提高了一條新的途徑，這對煤炭資源的綜合利用具有十分重要的意義。關(guān)鍵詞：煤瀝青中間相瀝青熱聚合最佳反應(yīng)條件2AbstractMesophasepitchiscomposedofvariousflatshapearomatichydrocarbonpolymerwhosemolecularweightscatterfrom370to2000.Carbonaceousmesophaseistheintermediateliquidcrystalphasetransitiontosolid
5、charstate.Owingtolowprice,widerawmaterialsourcesandexcellentperformancemesophasepitchhasbeenusedtomanufacturemanykindsofadvancedcarbonmaterials,suchas:carbonfiber,activatedcarbon,needlecoke.Thesehigh-gradematerialshaveplayedimportantroleindailylife,industryandnationaldefense.Thereforeitissi
6、gnificanttoinvestigatethepreparationandapplicationforexcellentmesophasepitch.Inthispapermesophasepitchwassynthesizedbycoal-tarpitch.Theinfluenceofthermalpolymerizationtemperatureandtimeoncontentandopticalmicrostructurehasbeenstudied.Thereactionmechanismwasinvestigatedandtheoptimumreactionco
7、nditionswereobtained.Theresultsindicatedthat:Undercertainconditions,excellentmesophasepitchcanbesynthesizedwithlowtemperature,longtimeorhightemperature,shorttime.Undertheconditionsof360℃，5h,themesophasespherepreparedbythermalpolymerizationaredispersed,wh
