这。为此，在含碳耐火材料结合剂用中间相沥青的研究问题上，研究开发原料成本低廉，制备工艺简单的制备方法已成为亟须解决的问题。本章主要介绍了整个研究工作的实验方案及试验方法和实验过程，以及所运用到的各种分析测试手段。同时对实验的原理，以及所用到的原料和仪器都有提及。实验原料原料沥青本课题采用武钢焦化厂生产的工业品中温煤沥青，性能指标见表。表煤沥青的基本性能甲苯不溶物喹啉不溶物软化点灰分挥发分水分化学试剂甲苯分析纯，，天津市化学试剂三厂喹啉分析纯，，天津市化学试剂三厂实验方案本课题的目的是采用反应性能低的中温煤沥青为原料制备碳材料用的高性能的环保沥青。实验方案是在国内外已有的煤沥青的生产工艺上，加以改进而来，实验步骤较多，反应的影响因素复杂，综合各因素的实验方案如下图所示。图实验方案流程图将用去离子水进行表面清洗，干燥粉碎处理后的原料沥青放入反应釜中密封，打开控制箱电源并设置各项基本参数后，加热进行聚合反应。其中加热速度控制在，搅拌速度为，Ⅰ段的初始设定温度为。煤沥青在高温下裂解和低分子挥发产生气体形成压力，低分子物在高温高压下又发生热聚合，使中温煤沥青裂解聚合反应不断发生。在温度达到，进行初次减压蒸馏以后简称闪蒸，约，然后继续加热，当温度达到后开始保温，恒定温度。待保温结束，进行第二次闪蒸，直至无蒸出物为止。然后停止加热，自然冷却至左右，将沥青从釜底放出，釜底为干净的水，沥青在其中迅速冷却，即得热聚合沥青。当热聚合反应在氮气环境时，在加热前，充放氮气三次，氮气压力控制在，每次抽真空约，然后每次闪蒸后都在充入氮气，开釜时先放出氮气，待其自然冷却。在该热聚合反应中保温时间压强和是否充入氮气作为考察参数。其中热聚合的保温时间选择在几个水平，然后采用批次实验对考察的参数进行优化。表分别为原料中温煤焦油沥青制备热聚合沥青的实验批次设计表。表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间煤沥青表面清洗去水粉碎热聚合工艺参数优化结焦值测定热聚合煤沥青族组分测定高压反应釜中聚合反应闪蒸，然后急冷至室温热行为分析结构分析中间相的形成表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间表不同初始压强，相同的保温时间和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间此外，对制备的热聚合沥青进行了族组成分析和微观结构分析，以及热性能分析检测，并与的相应性能进行了对比分析。实验仪器及实验原理煤沥青的热处理仪器煤沥青的热聚合实验装置由型强磁力偶合搅拌高压反应釜。该仪器的加热功率为可调，有效容积为，最高工作温度为，设计压力为,工作压力为，转速为，密封性高和搅拌能力强。适用于气液高压搅拌反应或气液固混合高压搅拌反应，加氢或热反应。减压蒸馏的处理仪器以系旋片式真空泵为主体，从反应釜开始依次接缓冲瓶冷却管干燥瓶。真空泵本身自带捕集器能有效将油雾从废气中分离出来，并能较快达到搞真空度。使用时检查仪器室否漏气，三通管与外界相通，真空泵油面合适，冷却管中加入冰块。打开电源，按下真空泵的开关，再将三通管与仪器联通。实验结束时，先使三通管与外界相通，再关闭电源。热聚合沥青的制备原理在反应釜内，原料沥青进行着复杂的反应室温，煤沥青主要是脱除水分和低分子化合物，不稳定轻组分缓慢挥发，即树脂挥发较多，此时分子的分解反应很少。，此阶段的反应比较复杂激烈，煤沥青内部成分的变化也比较大，是煤沥青热解的主要过程。以后煤沥青热分解速度加快，随着温度的升高，挥发物大量排出。剧烈的热分解导致不稳定化学键的断裂，产生大量的自由基。这样方面低分子化合物大量逸出，同时残留产物脱氢缩聚，炭化产物的含量增加较快，稠环芳烃分子不断长大。在温度范围内，煤沥青的变化将经历中间相小球体形成阶段，自由基发生定程度的聚合反应，稠环芳烃平面逐渐长大，并借助范德华力互相重叠堆砌，炭化产物的含量也有较大提高。在热聚合过程中原料沥青的芳香分子在加热过程中发生脱氢断链缩合聚合等反应，综合效应使得芳香分子不断长大，且其平面度也变大。当分子尺寸大到定程度时，芳香分子就会在片层间离域非共价大键的作用下堆积起来，形成中间相构筑单元。闪蒸主要是减压蒸馏出里面的空气和小分子物质，提高平均分子量。分析表征仪器及方法族组成分析按标准测定焦油和硬沥青中甲苯不溶物质含量的标准实验方法测定煤焦油沥青及制得的热聚合沥青中甲苯不溶物的含量，按标准测定焦油和硬沥青中喹啉不溶物质含量的标准实验方法测定煤焦油沥青及制得的中间相沥青中喹啉不溶物的含量。残炭率测定按对原料沥青热聚合沥青制得的热聚合沥青及德国沥青的残炭率进行测定。具体测定方法为对的恒重瓷坩埚称重，然后将左右的沥青置入恒重瓷坩埚内称重，盖上坩埚盖，再将其置入的充填焦炭的瓷坩埚内，然后将坩埚置于坩埚架上放入温差为的马弗炉内恒温。将恒温后的坩埚取出空冷后置于干燥器内冷却至室温后取出称重。则该沥青试样的残炭率如式所示残炭率红外光谱分析利用型红外光谱仪对原料沥青所制备的热聚合沥青及德国沥青进行结构分析，测试样品为压片。热分析使用型综合热分析仪分析了原料煤沥青制得的热聚合沥青及德国沥青的热性能，测试条件为气氛，升温速率为。光学结构分析采用型热台偏光显微镜观察了中间相沥青的热态液晶状态。热台升温速度为，升温至保温。观察了煤沥青热聚合沥青中间相沥青炭化后的炭化结构，样块按进行光片制备及显微镜观察。微观结构分析在型扫描电子显微镜上观察了原料沥青热聚合沥青制备的中间相沥青及德国沥青的微观结构及它们的炭化微观结构，中间相沥青粉末和德国沥青粉末均采用超声分散在玻片上再进行真空喷金后观察形貌，其他试样采用断面喷金后观察。本章小结制定了具体的实验方案。对本实验所用的原料主要实验装置及具体实验步骤进行了详细的阐述。阐述了相应的分析手段实验仪主要过程。在树脂含量提高到定限度的同时，树脂含量急剧增加，然后无论树脂含量，还是树脂含量都有下降。第三阶段以后，随着温度的升高，自由基分子的再聚合导致缩合芳烃平面分子的增长，氢和甲基逐渐脱除。在时，已经形成比较稳定的半焦结构，但时其件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构称为推出机构。推出机构的设计原则由于顶出机构的动作是通过安装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，般情景下，顶出机构应设置在动模侧。为了保证塑件在推出过程中不变形不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理地选出推出方式及推出位置。推力点应作用在塑件刚性好的部位，尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上，防止破裂穿孔。从而使塑件受力均匀不变形不损坏。推出机构应使推出动作可靠灵活制造方便，机构本身要有足够的强度刚度和硬度，以承受推出过程中各种力的作用，保证塑件顺利脱模。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐蔽面或飞装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。设计推出机构时还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的分类按模具结构中的推出零件的类别分顶杆顶出脱模机构顶杆的形式很多，最常用的是圆形截面顶杆。顶管顶出脱模机构适于薄壁圆筒形或局部为圆筒形的制件。推板顶出脱模机构适于薄壁容器壳体以及表面不允许带有顶出痕迹的制件。推块顶出脱模机构适于齿轮类或些带有凸缘的制品，可防止制品变形粘附模具。利用成型零件顶出制品的脱模机构对于如螺纹型环类的制品，利用模具中的些成型零件顶出制品。多元件顶出脱模机构对于深腔壳体薄壁制品以及带有局部环状凸起凸肋或金属嵌块的复杂制品，在脱模中采用两种或两种以上的顶出零件，以防止制品的缺陷。二按推出动作的动力来源分手动脱模制件成型后，用人工操作顶出机构取出制品。机动脱模制件成型后，利用注塑机的开模动作使制件脱离模腔。液压脱模注塑机上设有专用的液压顶出装置，当制件成型后，模具开模到定距离，液压顶出装置动作实现脱模。气动脱模利用压缩空气，通过型腔里微笑的顶出气孔或受气阀将塑件吹出。三按机构的推出脱模动作特点分次顶出脱模是最常用的顶出方式，制件只经过顶出机构的次动作就能脱模，又称为简单顶出机构。二次顶出脱模制件经过两次不同的动作才脱模。延迟动作顶出机构脱模在些注射模具中，需要制件顶出后再顶出浇注系统凝料等，要求采用延迟动作顶出方式，特别是在潜伏式注射模机构中。次推出脱模机构次推出脱模机构是在开模后塑件在推出零件作用下，通过次推出动作将制品脱卸出模具的机构。它般包括推杆推出脱模机构推管推出脱模机构推板推出脱模机构推块推出脱模机构利用成型零件推出脱模机构多元件联合退出脱模机构压缩空气推出脱模机构等等，这类推出机构最常见，应用也最广泛。本模具经过分析决定选用推管推出脱模机构，它的优点是推出受力均匀，脱模可靠，但过薄的推管容易损坏。推管的形状推管是种空心推杆，它的形状有直通式和阶梯形两种，前者适用于短推管，后者可增大推管的刚度，适用于长推管。本模具选用结构简单的直通式推管。推管的尺寸和固定形式推管的尺寸是根据塑件被推管推出部分形状大小来确定的，为了便于制造，推管壁厚般不效果。由于型芯在塑件的内部，没有与动定模板接触，不用这。为此，在含碳耐火材料结合剂用中间相沥青的研究问题上，研究开发原料成本低廉，制备工艺简单的制备方法已成为亟须解决的问题。本章主要介绍了整个研究工作的实验方案及试验方法和实验过程，以及所运用到的各种分析测试手段。同时对实验的原理，以及所用到的原料和仪器都有提及。实验原料原料沥青本课题采用武钢焦化厂生产的工业品中温煤沥青，性能指标见表。表煤沥青的基本性能甲苯不溶物喹啉不溶物软化点灰分挥发分水分化学试剂甲苯分析纯，，天津市化学试剂三厂喹啉分析纯，，天津市化学试剂三厂实验方案本课题的目的是采用反应性能低的中温煤沥青为原料制备碳材料用的高性能的环保沥青。实验方案是在国内外已有的煤沥青的生产工艺上，加以改进而来，实验步骤较多，反应的影响因素复杂，综合各因素的实验方案如下图所示。图实验方案流程图将用去离子水进行表面清洗，干燥粉碎处理后的原料沥青放入反应釜中密封，打开控制箱电源并设置各项基本参数后，加热进行聚合反应。其中加热速度控制在，搅拌速度为，Ⅰ段的初始设定温度为。煤沥青在高温下裂解和低分子挥发产生气体形成压力，低分子物在高温高压下又发生热聚合，使中温煤沥青裂解聚合反应不断发生。在温度达到，进行初次减压蒸馏以后简称闪蒸，约，然后继续加热，当温度达到后开始保温，恒定温度。待保温结束，进行第二次闪蒸，直至无蒸出物为止。然后停止加热，自然冷却至左右，将沥青从釜底放出，釜底为干净的水，沥青在其中迅速冷却，即得热聚合沥青。当热聚合反应在氮气环境时，在加热前，充放氮气三次，氮气压力控制在，每次抽真空约，然后每次闪蒸后都在充入氮气，开釜时先放出氮气，待其自然冷却。在该热聚合反应中保温时间压强和是否充入氮气作为考察参数。其中热聚合的保温时间选择在几个水平，然后采用批次实验对考察的参数进行优化。表分别为原料中温煤焦油沥青制备热聚合沥青的实验批次设计表。表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间煤沥青表面清洗去水粉碎热聚合工艺参数优化结焦值测定热聚合煤沥青族组分测定高压反应釜中聚合反应闪蒸，然后急冷至室温热行为分析结构分析中间相的形成表不同保温时间，相同的初始压强和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间表不同初始压强，相同的保温时间和最终压强实验序号初始压强最终压强保温时间此外，对制备的热聚合沥青进行了族组成分析和微观结构分析，以及热性能分析检测，并与的相应性能进行了对比分析。实验仪器及实验原理煤沥青的热处理仪器煤沥青的热聚合实验装置由型强磁力偶合搅拌高压反应釜。该仪器的加热功率为可调，有效容积为，最高工作温度为，设计压力为,工作压力为，转速为，密封性高和搅拌能力强。适用于气液高压搅拌反应或气液固混合高压搅拌反应，加氢或热反应。减压蒸馏的处理仪器以系旋片式真空泵为主体，从反应釜开始依次接缓冲瓶冷却管干燥瓶。真空泵本身自带捕集器能有效将油雾从废气中分离出来，并能较快达到搞真空度。使用时检查仪器室否漏气，三通管与外界相通，真空泵油面合适，冷却管中加入冰块。