黏結劑瀝青(pitch for binder)

能將炭質骨料及粉料粘結到—起、混捏后形成可塑性糊料的瀝青。這種可塑性糊料在適當溫度下易于成型制得生坯，黏結劑瀝青焙燒后殘留較多的焦炭并將炭質骨料及粉料結合成焙燒電極。

發展簡史在炭素制品生產史上曾經試用過多種黏結劑，初期使用煤焦油為黏結劑制造弧光燈炭棒，也曾用過蔗糖作為黏結劑制造炭質電極，以后又使用過松節油、明膠、樹脂或軟瀝青等材料為黏結劑，這些物質在—定溫度范圍內都是黏稠的液體材料，灰分等雜質較少、有很強的粘結功能。經過反復篩選和比較，到20世紀90年代為止，生產炭素制品最主要的黏結劑是煤瀝青，也有—些產品使用石油瀝青或合成樹脂作為黏結劑。

功能和特性功能有兩個方面：(1)它呈液態時對炭質骨料及粉料的潤濕、粘合及混捏成可塑性糊料，糊料加壓成型及冷卻后黏結劑硬化，將骨料及粉料固結成生坯。

(2)生坯在高溫下焙燒，此時黏結劑參加炭化反應并形成良好的固態結合，使制品獲得固定的幾何形狀。為了得到可塑性糊料、黏結劑必須在適當的溫度范圍內是—種可流動的液體，能被炭質骨料及粉料吸附并能滲透到骨料及粉料的孔隙中去，在—定溫度范圍內混捏后形成可塑性糊料。這種糊料具有良好的黏彈性和潤滑性，黏彈性為材料在—定溫度下或長時間載荷下呈黏性流動，而在低溫或短時間載荷下具有彈性，黏彈性對成型效果(壓縮效果)有—定影響。潤滑性指在成型時可使骨料顆粒問的相互位置容易移動，經過彼此填充構成穩定排列的性能，同時盡量防止產生骨料顆粒的被擠碎。在成型過程中糊料應有良好的塑性變形能力，成型以后，生坯—經冷卻、黏結劑即硬化，在此變化過程中應不使生坯出現某些形態的急劇變化(如膨脹、收縮等)。生坯在焙燒時，黏結劑被加熱到—定溫度再次轉為液態，經過長時間的熱解和縮聚而炭化為瀝青焦，同時將骨料及粉料牢固地結合在—起，在這個炭化過程中留下的焦炭應盡可能多—些(即結焦值高)，同時在焙燒時生坯不應產生較大的收縮或膨脹(過大的收縮或膨脹將導致焙燒品開裂)。對于生產石墨電極來說、希望黏結劑炭化后的焦炭是易石墨化的，并且與炭質原料在石墨化的高溫下有相似的線膨脹系數。黏結劑瀝青的分類如下：

煤瀝青黏結劑煤瀝青是煤焦油蒸餾后的殘余物，煤瀝青的成分很復雜，含有多種高分子芳香族碳氫化合物及多種雜環化合物，但是脂肪族碳氫化合物很少，硫分及灰分都很低。在適當溫度下熔化成294液態的煤瀝青具有良好的粘結性能，煤瀝青中的高分子碳氫化合物含量較多，因此炭化后結焦值較高。生產炭素制品大量使用煤瀝青作為黏結劑，煤瀝青炭化后形成的瀝青焦不僅將炭質骨料及粉料固結在—起，同時賦予焙燒品較高的機械強度和導電導熱性能，煤瀝青炭化生成的瀝青焦有較好的石墨化性能，而且煤瀝青能大量供應，煤瀝青的分類、用途、質量指標和工藝性能見“煤瀝青”。

石油瀝青黏結劑石油瀝青是原油蒸餾后留下的渣油，經進—步加工而得，石油瀝青除含有多種芳香族碳氫化合物及多種雜環化合物外，還有—定數量的脂肪族碳氫化合物。石油瀝青中芳香族碳氫化合物的分子量較煤瀝青中芳香族碳氫化合物的分子量低，這—點可由石油瀝青較低的黏度和較低的碳氫比予以證明。石油瀝青的喹啉不溶物含量較少，石油瀝青在高溫下的炭化過程與煤瀝青相仿，而且石油瀝青焙燒后形成的焦炭(石油焦)易于石墨化，由于石油瀝青中的碳氫化合物分子量較低，所以焙燒后結焦值也較低，焙燒品孔隙率較大，并影響其他物理機械性能，所以生產炭素制品—般不使用石油瀝青作為黏結劑，但是經過特殊加工的石油瀝青(美國阿士蘭公司生產的A-240石油瀝青)是—種很好的黏結劑，石油瀝青的分類、用途和質量指標見“石油瀝青”。

樹脂黏結劑生產化工設備用石墨制品(如石墨—樹脂管、澆鑄石墨件、配制石墨化工設備的膠結劑)或某些特殊炭和石墨制品(如特種電刷、機械密封件)使用合成樹脂為黏結劑，合成樹脂在高溫下—般生成不容易石墨化的硬炭，而且價格較高，生產玻璃炭使用呋喃樹脂、酚醛樹脂等合成樹脂作為原料，樹脂黏結劑的分類、性能見“樹脂黏結劑”。