沥青的化学结构模型

沥青的化学结构模型(chemical structure models of pitch)将煤沥青去除杂质，并经热处理后得到的残余物的分子结构。这种模型大都源于对纺丝沥青的研究，在沥青炭纤维的制造中，对理解和掌握沥青的性能极为有用。煤焦

沥青的化学结构模型(chemical structure models of pitch)

将煤沥青去除杂质，并经热处理后得到的残余物的分子结构。这种模型大都源于对纺丝沥青的研究，在沥青炭纤维的制造中，对理解和掌握沥青的性能极为有用。

煤焦油沥青用溶剂抽提法来除去沥青中的杂质，例如，用氯仿抽提，在可溶分中加入5％的四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)，然后在150～200℃温度下处理6h，可得到TMTD沥青。将这种沥青在300℃减压热处理2h即可得到可纺性甚好的沥青。加入TMTD后，沥青平均分子量大大增加，H／C原子比较小，为只含少量甲基侧链的缩合型稠环芳烃，实验式为C79H6。热处理的作用是加速热脱氢反应和缩聚反应，同时除去其中低分子量化合物。图1为这种沥青的化学结构模型。

石油沥青石油沥青，如吹制沥青，虽能直接纺丝，但纺出的纤维不能通过氧化处理使之不熔，因此还需要进行预先加工处理。再处理的目的是除去其中低沸点馏分，改变其组成及平均分子量。将吹制沥青在氮气鼓泡下于380℃干馏1h，所得于馏残留物，其C／H原子比降至1.16，然后再在133.3×10-3Pa下于260-360℃减压蒸馏即可得到适于纺制炭丝的沥青。实验发现沥青的H／C原子比为1.06～1.09，碳含量为91.6％～91.9％，分子量为1000～1200时，纺丝性能为最好。这种沥青的实验式为(C36H42)5，其化学结构模型示于图2。

PVC沥青聚氯乙烯(PVC)粉末在400℃氮气中加热30min，可得到PVC沥青，沥青的收率为29％。这种沥青在室温下为黑色光亮的固体，加热至150℃以上逐渐软化，超过200℃成为黏稠的液体，经过400-410℃下适当的热处理。当H／C原子比为0.80-0.82，含碳量为92.1％～93.0％时，最适于纺丝，其分子式为C64H56，其化学结构模型示于图3。