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本文以萘为原料,HF/BF3为催化剂,通过两步法制备各向异性结构发达、软化点适中的中间相沥青。采用元素分析(EA)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、质谱(MS)等分析方法,系统研究了催化聚合温度、催化聚合时间、热缩聚温度和时间对萘沥青和分子结构的影响;采用偏光显微镜(POM)、热分析(TG-DSC)、热重-质谱联用(TG-MS)和X射线衍射(XRD)等手段研究了热聚合温度和保温时间对中间相沥青性能和结构的影响;同时分析了萘沥青通过热缩聚制备中间相沥青的热力学过程。催化聚合温度和时间是影响萘沥青制备的关键因素。随催化聚合温度的提高,保温时间延长,萘沥青TI组分含量提高,芳香氢含量降低,脂肪氢含量增大,软化点、结焦值增大。催化聚合温度为100℃时主要产物为萘的二、三聚体及其脱氢产物;催化聚合温度为140℃聚合时主要产物为萘的四、五聚体及其衍生物。随着催化聚合时间的延长,部分萘的二、三聚体发生聚合反应并生成具有更高分子量的萘齐聚物及其衍生物。催化聚合制备的萘沥青分子结构中存在一定量的脂肪侧链和环烷结构,其支链主要以甲基和乙基的形式存在。随热缩聚温度提高、保温时间延长,中间相沥青的各向异性组分含量增大,QI组分含量升高,软化点升高。可溶性中间相含量随热缩聚温度先升高后降低。热缩聚温度为400℃,保温时间2h制备的中间相沥青为广域流线型结构,收率为77.5%、软化点为248℃,QI组分含量为35.8%。萘沥青炭化过程中的主要热解气体包括H2、CH4、C2H4、C2H6等,其中H2释放的温度区间为300~430℃,而CH4、C2H4、C2H6等气体从430℃以后开始大量释放,说明H2释放主要是由于中间相沥青形成过程发生脱氢热缩聚反应,而CH4、C2H4、C2H6等主要通过热解反应释放。中间相沥青相比萘沥青更易石墨化,经石墨化处理后具有更高的石墨化度和更大的晶粒尺寸。