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芳烃油是石油炼制过程中的一类副产物,工业应用范围较窄且有效利用率低。随着我国炼油业规模的不断扩大,芳烃油的年产量随之增多,如何实现芳烃油的高附加值利用是亟需解决的难题。芳烃油JSF-47是以中芳烃为主的无侧链或短侧链结构的多环芳烃物质,具有空间位阻小、反应活性高等优点,是制备缩合多核芳烃树脂(Condensed poly-nuclear aromatic resin,简称为COPNA resin)的理想优质原料。本文以芳烃油JSF-47初始原料,对苯二甲醇为交联剂,硼酸和钼酸为改性剂,在对甲苯磺酸的催化下合成B阶COPNA树脂,对该树脂改性后得到B阶改性COPNA树脂。通过对树脂的残炭值、软化点以及β树脂含量等参数的测试,考察了COPNA树脂改性前后的性能,探讨了交联剂与不同改性剂之间的配比对COPNA树脂结构和性能的影响。借助FT-IR、1H-NMR、XRD、TG和SEM等手段,通过改进的B-L法计算得出芳烃油JSF-47和COPNA树脂的分子结构模型,推导出COPNA树脂的合成及改性机理。将实验室合成的B阶COPNA树脂与改性B阶COPNA树脂作为粘结剂制备树脂/石墨复合电刷,研究了其机械性能、电阻率、肖氏硬度和耐热性等性能,从而得出制备树脂/石墨复合电刷的最佳工艺参数。探讨了COPNA树脂作为炭材料粘结剂的可行性。研究表明,芳烃油JSF-47是中芳烃为主的无侧链或短侧链结构的多环芳烃物质,反应活性高,是制备COPNA树脂的优质原料。COPNA树脂的合成与改性机理为酸催化下阳离子型的缩合反应。B阶树脂的平均分子量为1466,平均缩合度为3,改性剂硼酸和钼酸的加入使COPNA树脂的平均分子量得到了显著提升。由于改性后树脂结构中引入了硼原子和钼原子,使得树脂的耐热性和热稳定性得到明显提高。实验室制备树脂/石墨复合电刷的最佳工艺条件:钼酸改性B阶COPNA树脂、天然鳞片石墨粉以及适当的添加剂湿混均匀,然后热压成型,成型温度为150 oC,成型压力30 MPa,保压时间20 min,焙烧温度为300 oC,该工艺条件下制备出的树脂/石墨复合电刷的抗折强度为24.16 MPa,肖氏硬度为33.5,电阻率为470μΩm,由树脂/石墨复合电刷的综合性能可知,实验室内自制的电刷已达到国外同类顶级产品的水平。