沥青溶剂分组简介

沥青溶剂分组(solvent fractionation of pitch)是指沥青是由种类繁多的多环芳烃组成的复杂混合物，现已能确认的组成化合物已有几百种，这就造成了沥青性质的复杂性。将沥青的组成化合物一一分离出来加以研究是难以实现的，同时对于沥青的工业应用也是没有必要的。为了更好地表征和应用沥青，人们开发了多种分离沥青的方法，其中最常用的方法是沥青的溶剂分组 。

沥青的溶剂分组基于沥青中各组成化合物在不同有机溶剂中的溶解度的差异分离沥青。选择某种合适的有机溶剂处理沥青，可把其分为可溶和不可溶的两部分，如果适当地选择几种溶解度不同的溶剂，就可把沥青切割成几个具有不同性质的溶剂组分。

沥青溶剂分组所采用的溶剂体系有许多种。分离得到的溶剂组分的命名各异。

摩根先用正己烷或石油轻馏分一类脂烃作为溶剂，对沥青进行抽提，可溶部分称为结晶质；不溶部分用苯或甲苯处理，可溶部分称为树脂质；苯或甲苯不溶物再用吡啶处理，可溶部分称作Q组分，不溶部分称作C，组分。

迪肯森所采用的方法基本上与摩根法相同，所不同的是规定第二种溶剂为苯。此外，对所得组分的命名也有所不同。迪肯森称结晶质为A树脂 油，称树脂质为B树脂。

麦克尼尔和伍德用5种溶剂把沥青分为6个组分：溶于沸点为40～60℃轻石油馏分的组分称为结晶质组分A；不溶于沸点为40～60℃轻石油馏分而溶于沸点为100-120℃轻石油馏分的组分称为结晶质组分；不溶于轻石油馏分而溶于苯的部分称为树脂质组分；不溶于苯而溶于硝基苯的部分称为C组分；不溶于硝基苯而溶于喹啉的组分称为C1组分A；不溶于喹啉部分称为C组分。

马利森将同一沥青制成3个试样，分别用热蒽油一吡啶混合物、苯以及吡啶一氨的甲醇溶液混合物溶解，测定其不溶物的量。热蒽油一吡啶混合物不溶物称为H树脂；苯不溶物称为H树脂 M树脂；不溶于吡啶一氨一甲醇混合物的部分称为H树脂 M树脂 N树脂。M树脂和N树脂量用差减法求得。吡啶和氨的甲醇混合溶液中可溶部分调整到标准容积，然后此容积一半的NH₄Cl溶液，得到油状不溶物，分离、烘干后得m油；用差减法计算可溶物的量，称n油。此法的优点是分析速度快，但因其中的一些组分量是用差减法计算得到，而不是直接分离出来，因而不能进一步研究其性质。

石油工业一般采用吡啶、CS₂、CCl₄、苯及正戊烷之类轻链烷烃的溶剂系统。不溶于CS₂的组分称为油焦质；溶于CS₂但不溶于CCl₄的部分称为炭质沥青，溶于CS₂，CCl₄和苯但不溶于正戊烷之类的轻链烷烃的部分称为沥青质；溶于吡啶但不溶于苯之类溶剂的部分称为前沥青质。

炭素工业用沥青特别是煤沥青的溶剂分组所采用的溶剂系统基本上同于摩根法，即采用喹啉或吡啶、苯或甲苯及石油醚或正己烷体系。不溶于喹啉或吡啶的部分称为a树脂或C1组分；溶于喹啉或吡啶但不溶于苯或甲苯的部分称为p树脂或Q组分，即前沥青质；溶于苯或甲苯但不溶于石油醚或正己烷的组分称为树脂质；石油醚或正己烷可溶组分称为结晶质。炭素工业也经常不再用石油醚或正己烷对苯可溶物进行分离，而把苯可溶部分称为γ树脂 。

多环芳烃在溶剂中的溶解度取决于其分子的大小、形貌结构和平面度，同时也决定于溶剂的溶解度参数、溶剂倩质比和系统温度等分析条件。因此在对沥青进行溶剂分组时，控制恒定的溶剂僧质比和系统温度等分析条件是必要的。沥青溶剂分离一般采用索式抽提或热溶，近来也有采用抽提色谱的方法。抽提色谱是溶剂抽提和色谱的结合。

无论采用何种溶剂系统，沥青溶剂组分仍然是多种化合物的混合物，但沥青的任一溶剂组分的组成比它的母体沥青结构简单得多，因此，便于进行进一步的表征和研究。同时，对于不同沥青来说，各种溶剂组分的含量也不同，工业上经常用溶剂组成的分布和性质来衡量沥青的性能。

对于炭素工业常用的溶剂系统分离出来的溶剂组分来说，喹啉不溶物QI(有时也用吡啶不溶物PI代替)即口树脂可分为原生Ql和二次Ql；原生QI又可分为无机Ql和有机Ql。无机Ql来源于原料中的无机杂质或是煤焦化过程中带入焦油中的焦和煤的微粉，它的存在对沥青的利用是有害的。原生有机Ql是炼油或炼焦过程中芳烃大分子裂解或裂解产物中低分子量芳烃高温热聚形成的；二次Ql即为重油或沥青再次高温热加工时形成的中间相。无论是原生有机Ql还是二次Ql，都是高度聚合的稠环芳烃，它们有非常类似的性质。一般采用偏光显微镜分析测定二次Ql即中间相的含量，最近索利和托克勒普提出用微波吸收技术测定原生Ql量，沥青中间相含量则可从溶剂分组法测得的总Ql量与此值的差来估算。Ql作为一个整体可提高沥青黏结剂的粘结性能，但对于沥青炭纤维、针状焦或浸渍沥青的原料来说，一次Ql的存在是不利的 。

在沥青中起粘结作用的组分主要是喹啉可溶苯不溶组分(QS-BI)即p树脂。β树脂是沥青中的中分子组分，其分子量适中，β树脂的含量对沥青及其后续产品的性能起着重要的作用。

γ树脂不是沥青中起粘结作用和形成焦炭的主要成分，它的主要作用是作为沥青其他组分的溶剂，能适当调整沥青的软化点和高温流动性，有利于改善沥青与焦粒的浸润作用及提高成型糊料的可塑性。

沥青溶剂分组可大规模地分离沥青，它不仅应用于沥青的表征和性能研究，也已经或正在用于改善沥青的性能，以使其更好地用于各工业领域 。2100433B

简单分组和复合分组是统计分组种类中的一种，即按分组标志的多少进行分类。采用两个或两个以上标志分组称为复合分组。

例如，一般建筑工程可以进行如下分组：

(1)地面、楼面、楼板、天棚及建筑面积计算为一组；

(2)门窗、门套及门窗线条及墙面、圈梁、踢脚线为一组；

(3)柱、梁及钢筋项目为一组；

(4)基础、土方等项目为一组；

(5)墙体砌筑与墙体抹灰项目为一组等。