煤沥青的热解缩聚过程可分为三个阶_景色天成

煤沥青熔融脱除少量轻质组分阶段、煤沥青剧烈热分解阶段和煤沥青热缩聚成焦阶段

{dy}阶段:室温~300℃,煤沥青主要脱除水分和低分子化合物,不稳定轻组份缓慢挥发,即R树脂挥发较多,此时分子的分解反应很少,自由基浓度的含量很低,约为8一12%。伴随着挥发物的逸出,煤沥青分子侧链C一C键缓慢断裂,均裂生成各种结构的J自由基,它们极不稳定,很快发生自由基聚合反应生成各种聚
合物,所以这时的Ql的含量会有所增加,同时一部分未配对电子经芳环平面分子共扼离域,形成比较稳定的汀自由基。这一阶段反应的活化能为42~71kJ/mol。
第二阶段:300℃一550℃,此阶段的反应比较复杂、激烈,煤沥青内部成份的变化也比较大,是煤沥青热解的主要过程。300℃以后煤沥青热解速度加快,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。这样一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Ql含量增加较快,稠环芳烃分子不断长大,自由基浓度逐渐增加。在350~450℃温度范围内,煤沥青的变化将经历中间相小球体形成阶段,自由基发展到一定程度的聚合反应,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Ql含量也有较大提高,稳定自由基的浓度将会有所减少。450℃以后分
子结构进行重排。约在500℃煤沥青热解出现放热效应,脱氢缩聚反应最为显著,稳定自由基浓度不断增加。在刀树脂含量提高到一定程度的同时,A树脂含量急剧增加,然后B树脂含量,还是R树脂含量都有所下降。这一阶段反应的活化能为335一785kJ/m01。
第三阶段:550℃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,在此过程中自由基的浓度也迅速降低。在600℃时,已经形成比较稳定的半焦结构,但这时其内部还含有不少非C成分,如O、H等,随着温度的升高,它们将从晶粒内部以气体的形式逸出。



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