喹啉不溶物

喹啉不溶物是指煤焦油或煤焦油瀝青中不溶於喹啉的組分。簡稱QI。喹啉不溶物的含量是表徵煤焦油瀝青性質的主要指標之一 ^[1]  。

按喹啉不溶物的形成過程，可將其分成原生QI和次生QI ^[2]  。

原生QI是在焦化過程中形成的，其含量主要與煉焦煤種、裝爐煤散密度、煉焦温度和結焦時間等因素有關，同時還與裝爐狀態(冷裝或熱裝)、炭化室爐頂空間QI的大小和温度、爐門的密封程度、集氣管的温度以及焦爐煤氣淨化程度等因素有關。原生QI中包含無機QI和有機QI兩部分。無機QI是煤中的灰分顆粒和煉焦過程中落入煤焦油中的其他無機物。這些無機物的粒度小至10μm左右時，在煤焦油貯存過程中就不能沉降除去，而以膠體或懸浮物形式存在於煤焦油中，便形成了原生QI的無機QI。原生有機QI是在煉焦時炭熱解生成的和熱解產物熱聚合形成的大分子芳烴，其顆粒大小約0.5μm原生有機QI還包含少量大於25μm的煤和焦炭粉末 ^[3]  。

次生QI是在煤焦加工過程中由原生QI或其他組分熱聚合形成的，其大小為8μm以上。次生QI的顆粒形狀在初始階段為圓球形。通稱為中間相小球體。有機QI平均分子量範圍為1800~2600,碳氫比較高(可達3. 5 )。不同來源的QI,具有不同的組成和結鈎，瀝青作為粘結劑使用時，不同來源的QI起的作用亦不盡相同。無機QI中的灰分在炭素製品石墨化過程中，因部分揮發而留下孔隙。增加產品的孔隙率;同時灰分中的某些成分對碳的氧化有催化作用，加速了炭素材料在使用過程中的消耗。因此，這部分無機QI含量越低越好。而有機QI可以提高炭素製品的機械強度 ^[3]  。

次生QI對炭素製品的熱膨脹係數影響較小，而原生QI含量對熱膨脹係數影響甚大。這是因為原生QI的增加會使焦炭呈現更多的鑲嵌結構，這種結構不利於微孔隙對熱膨脹的吸收，而使焦炭的熱膨脹係數增加。因此，瀝青作為制濃高級炭素製品如針狀焦或瀝青炭纖維原料時，必須除去其中的原生喹啉不溶物 ^[1]  。