环保型沥青的制备方法及应用

发布时间：2022-12-07 22:17

　　煤沥青因为黏结性好、残炭值高等优点广泛应用于涂料、电极等的制造,但是煤沥青中的致癌多环芳烃（PAHs）含量远远超过国际标准要求,极大地限制了煤沥青的发展。目前,国内还没有成熟的技术去除煤沥青中的多环芳烃,以达到国际标准要求,因而降低煤沥青中的多环芳烃含量的研究工作极具研究意义。本文研究了三种去除多环芳烃的方法,分别为化学交联法,氧化法以及氧化-化学交联法,考察不同改性方法对煤沥青的改性效果及影响因素,并探究改性煤沥青在橡胶中的应用,主要内容如下:1、探讨化学交联法改性煤沥青的影响因素:以对甲苯磺酸（PTS）为催化剂,对苯二甲醇（PXG）为交联剂改性煤沥青效果最佳,最优反应条件为4%PTS,30%PXG（占煤沥青质量分数）,反应温度130℃,反应时间2h,改性煤沥青PAHs含量为2005ppm,降低了 62.08%。2、探讨氧化法改性煤沥青的影响因素:以过氧化二异丙苯（DCP）作为氧化改性剂时改性效果最佳,最优反应条件为3%DCP（占煤沥青质量分数）,反应温度175℃,反应时间3h,改性煤沥青PAHs含量为574ppm,降低了 89.14%。3、通过FT-IR分析探究化学交联法和氧化法改... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 沥青
    1.2 多环芳烃
        1.2.1 致癌多环芳烃及其特性
        1.2.2 多环芳烃的来源
        1.2.3 多环芳烃致癌性
        1.2.4 多环芳烃致癌机理
            1.2.4.1 K区理论
            1.2.4.2 湾区理论
            1.2.4.3 双区理论
        1.2.5 多环芳烃污染现状
    1.3 去除多环芳烃的几种方法
        1.3.1 物理吸附
        1.3.2 生物去除
        1.3.3 化学去除
            1.3.3.1 化学交联法
            1.3.3.2 氧化去除
    1.4 应用
    1.5 研究意义及目标
    1.6 研究内容及创新点
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 创新点
第二章 实验部分
    2.1 主要试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 主要仪器
    2.2 样品的选取以及改性煤沥青的制备
        2.2.1 样品的选取
        2.2.2 化学交联法制备改性沥青
        2.2.3 氧化法制备改性沥青
    2.3 煤沥青的分析方法
        2.3.1 红外分析
        2.3.2 热重分析
        2.3.3 甲苯不溶物测试
        2.3.4 GC-MS检测
            2.3.4.1 样品的制备
            2.3.4.2 标样的制备
            2.3.4.3 多环芳烃的测试方法
        2.3.5 橡胶性能测试
            2.3.5.1 力学性能
            2.3.5.2 粘合力测试
第三章 化学交联法去除沥青中的多环芳烃
    3.1 煤沥青中多环芳烃的去除机理以及表示方法
        3.1.1 多环芳烃去除机理
        3.1.2 多环芳烃含量指示方法
    3.2 以多聚甲醛为交联剂的探索
        3.2.1 各种影响因素的变量参数
        3.2.2 以多聚甲醛为交联剂催化剂的探索
        3.2.3 以多聚甲醛为交联剂原料配比的探索
        3.2.4 以多聚甲醛为交联剂反应时间的探索
    3.3 交联剂的探索
    3.4 GC-MS测试化学交联改性沥青中多环芳烃含量
    3.5 以对苯二甲醇为交联剂的探索
        3.5.1 不同催化剂对多环芳烃降低率的影响
        3.5.2 催化剂添加量的探索
        3.5.3 交联剂添加量的探索
        3.5.4 温度的探索
        3.5.5 反应时间的探索
        3.5.6 红外分析
        3.5.7 本章小结
第四章 氧化法去除沥青中的多环芳烃
    4.1 煤沥青中多环芳烃去除机理猜想
    4.2 反应条件的探索
        4.2.1 不同氧化剂温度的探索
        4.2.2 氧化剂含量的探索
        4.2.3 不同氧化剂时间的探索
    4.3 改性沥青改性机理分析
        4.3.1 TGA测试
        4.3.2 红外分析
    4.4 GC-MS测试探究多环芳烃活性
    4.5 氧化法与化学交联法联合
    4.6 本章小结
第五章 改性沥青在橡胶中的应用
    5.1 力学性能测试
    5.2 粘合力测试
    5.3 GC-MS测试橡胶中PAHs含量
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的论文
作者简介
导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤环境中多环芳烃生物降解及修复研究综述[J]. 荣秋雨,徐露,徐传红.  甘肃科技. 2017(20)
[2]煤沥青的结构组成研究[J]. 戴永燕.  山东化工. 2017(01)
[3]吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展[J]. 王旺阳,刘聪,袁珮.  化工进展. 2017(01)
[4]焦化企业遗留地土壤中多环芳烃污染分布研究[J]. 秦承刚,朱大成,梁刚.  山东化工. 2016(14)
[5]城市近郊型地下河水中多环芳烃分布规律与来源解析[J]. 王喆,卢丽,夏日元.  环境化学. 2015(11)
[6]脱除煤沥青中3,4-苯并芘及其机理研究[J]. 宋健伟,李其祥,王红亮,王智勇,伍林.  化学与生物工程. 2014(10)
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[8]溶剂效应对脱除煤沥青中3,4-苯并芘的影响[J]. 孙昱,廖志远,苏龙,曾鹏.  化工进展. 2014(08)
[9]聚乙二醇改性脱除煤沥青中3,4-苯并芘[J]. 廖志远,孙昱,苏龙,曾鹏.  燃料与化工. 2014(04)
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博士论文
[1]二氧化氯与多环芳烃污染物的反应活性及机理研究[D]. 刘金泉.哈尔滨工业大学 2007

硕士论文
[1]化学交联改性降低煤沥青中毒性多环芳烃含量的研究[D]. 张蔺峰.太原理工大学 2016
[2]氧化法降低煤沥青中毒性多环芳烃含量的研究[D]. 王文超.太原理工大学 2016
[3]不同氧化剂对炼钢厂土壤中多环芳烃的修复效果研究[D]. 蔡武.浙江大学 2016
[4]煤沥青中有毒成分消减抑制技术研究[D]. 朱照中.太原科技大学 2012
[5]天然橡胶与镀钢丝粘合性能及其机理的研究[D]. 陈琪.青岛科技大学 2012
[6]低毒煤沥青的制备及其物化性能研究[D]. 吴迪.大连理工大学 2010
[7]煤焦油稠环芳烃沥青树脂的合成与表征[D]. 王赓.北京化工大学 2010
[8]煤沥青化学改性减少致癌多环芳烃含量的研究[D]. 黄杨柳.大连理工大学 2009
[9]煤沥青与聚合物反应减少苯并[a]芘的研究[D]. 黄大军.大连理工大学 2006



本文编号：3712966