KR101927615B1 - Manufacturing method of petroleum-based binder pitch with high quinoline-insoluble content - Google Patents

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KR101927615B1 KR1020170053119A KR20170053119A KR101927615B1 KR 101927615 B1 KR101927615 B1 KR 101927615B1 KR 1020170053119 A KR1020170053119 A KR 1020170053119A KR 20170053119 A KR20170053119 A KR 20170053119A KR 101927615 B1 KR101927615 B1 KR 101927615B1
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Abstract

높은 함량의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치의 제조방법이 개시된다.
본 발명에 의한 석유계 바인더 피치의 제조방법은, 산 용액에 탄소재를 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시키는 제1단계; 상기 제1단계를 통하여 활성화된 탄소재를 불소 가스와 반응시켜 탄소재의 표면에 불소 관능기를 도입하는 제2단계; 및 제2단계를 통하여 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 석유 잔사유와 혼합하고, 이를 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어진다.
A process for producing a petroleum-based binder pitch having a high content of quinoline insoluble components is disclosed.
A method of manufacturing a petroleum-based binder pitch according to the present invention comprises the steps of: a first step of activating a carbonaceous material by applying an ultrasonic wave in a state in which a carbonaceous material is supported on an acid solution; A second step of reacting the carbon material activated through the first step with fluorine gas to introduce a fluorine functional group onto the surface of the carbon material; And a third step of mixing a carbonaceous material having a fluorine functional group introduced into the surface thereof with a petroleum residue oil through a second step and heat treating the carbonaceous material to produce a petroleum binder pitch.

Description

높은 함량의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치의 제조방법{Manufacturing method of petroleum-based binder pitch with high quinoline-insoluble content}[0001] The present invention relates to a method for producing a petroleum-based binder pitch having a high content of quinoline-insoluble components,

본 발명은 석유계 바인더 피치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소재를 산 용액에 담지한 상태에서 초음파 처리한 후, 이를 불소 처리한 다음, 석유 잔사유와 혼합하여 열처리 함으로써, 높은 함량의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of producing a petroleum-based binder pitch, and more particularly, to a method of producing a petroleum-based binder pitch by subjecting a carbonaceous material to ultrasonic treatment in a state of being supported on an acid solution, Based binder component having a quinoline-insoluble component.

탄소재료는 높은 비강도와 높은 전도도 및 우수한 열충격저항 등의 특성을 지니고 있기 때문에 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 이러한 탄소재료의 전구체로는 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 페놀수지 및 피치 등이 있다. 상기 전구체중 피치는 흑연화가 가능한 응축화된 판상구조의 방향족 유기분자들의 집합체이며, 크게 석탄계와 석유계 피치로 구분된다. 석유계 피치는 원유정제 공정 후 얻어지는 석유계 잔사유를 열처리하여 중·축합반응, 방향족화 반응 등을 통하여 고체인 상태로 제조된다. 이렇게 제조된 석유계 피치는 탄소 성형체 제조를 위한 바인더로서 사용된다.Carbon materials are used in various industrial fields because of their high specific strength, high conductivity and excellent thermal shock resistance. Precursors of such carbon materials include polyacrylonitrile (PAN), phenol resin, and pitch. The pitch among the precursors is an aggregate of aromatic organic molecules of a condensed platelet structure capable of being graphitized, and is largely divided into coal-based and petroleum-based pitches. The petroleum pitch is produced by heat treatment of the petroleum residue obtained after the crude oil refining process, and then solidified through a condensation reaction, aromatization reaction and the like. The petroleum pitch thus prepared is used as a binder for the production of a carbon compact.

석탄계 바인더 피치의 경우에는 10% 내외의 퀴놀린 불용성분이 존재하지만 석유계 바인더 피치의 경우에는 1% 내외의 퀴놀린 불용성분이 존재함으로써, 석유계 바인더 피치를 사용하여 제조된 탄소 성형체의 경우, 열처리 시 탄화 수율이 낮아지고, 물성이 저하되는 문제가 있었다. Quinoline insoluble matters of about 10% are present in the case of the coal-based binder pitch, but quinoline insoluble matters of about 1% are present in the case of the petroleum-based binder pitch, so that in the case of the carbon molded article produced by using the petroleum-based binder pitch, Is lowered and the physical properties are lowered.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 공정에 의하여 이상적이라 알려진 10wt% 내외의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method for producing a petroleum-based binder pitch having a quinoline insoluble component of about 10 wt%, which is known to be ideal by a simple process.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 높은 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치의 제조방법을 제공하는데, 본 발명의 일례에 의한 석유계 바인더 피치의 제조방법은, 산 용액에 탄소재를 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시키는 제1단계; 상기 제1단계를 통하여 활성화된 탄소재를 불소 가스와 반응시켜 탄소재의 표면에 불소 관능기를 도입하는 제2단계; 및 제2단계를 통하여 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 석유 잔사유와 혼합하고, 이를 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of producing a petroleum-based binder pitch having a high quinoline insoluble component. In the method of producing a petroleum-based binder pitch according to an embodiment of the present invention, A first step of activating the carbonaceous material by applying ultrasonic waves in one state; A second step of reacting the carbon material activated through the first step with fluorine gas to introduce a fluorine functional group onto the surface of the carbon material; And a third step of mixing a carbonaceous material having a fluorine functional group introduced into its surface with a petroleum residue oil through a second step and then heat-treating the carbonaceous material to produce a petroleum binder pitch.

상기 탄소재는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 활성탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The carbon material may be selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphene, activated carbon, and mixtures thereof.

상기 제3단계에서 상기 탄소재는 전체 혼합물에 0.5 내지 2wt%가 혼합되는 것이 바람직하다. In the third step, the carbon material is preferably mixed with 0.5 to 2 wt% of the entire mixture.

상기 제3단계의 열처리는 300 내지 400℃의 온도범위에서 이루어지는 것이 바람직하다. The heat treatment in the third step is preferably performed in a temperature range of 300 to 400 ° C.

또한 상기 열처리는 비활성가스 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. The heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere.

상술한 본 발명에 의할 경우, 탄소재를 산 용액에 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시키고, 불소 가스와 반응시켜 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 석유 잔사유와 혼합하여 열처리하는 간단한 공정에 의하여 이상적이라 알려진 10wt% 내외의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치를 제조할 수 있다. According to the present invention described above, the carbon material having the fluorine functional group introduced on the surface thereof is reacted with the fluorine gas by applying the ultrasonic wave to the carbon material while the carbon material is supported on the acid solution, A petroleum-based binder pitch having a quinoline insoluble component of about 10 wt%, which is known to be ideal, can be produced.

또한 본 발명에 의할 경우, 퀴놀린 불용성분을 높이기 위하여 석유 잔사유에 혼합되는 성분을 석유 잔사유와 동일한 성분인 탄소재를 이용함으로써, 종래의 첨가재가 불순물로 작용하여 물성이 저하되던 문제점을 해결할 수 있다.Also, according to the present invention, by using a carbonaceous material, which is the same component as the petroleum residue oil, as a component mixed in a petroleum residue oil in order to increase the quinoline insoluble component, the conventional additive material acts as an impurity, .

따라서 본 발명에 의한 석유계 바인더 피치를 이용하여 제조되는 탄소 성형체는 우수한 수율을 얻을 수 있음과 더불어 안정적인 물성을 확보할 수 있게 된다. Therefore, the carbon formed body manufactured using the petroleum-based binder pitch according to the present invention can obtain a good yield and secure a stable physical property.

도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 석유계 바인더 피치의 퀴놀린 불용성분의 함량을 나타낸 것이다.Fig. 1 shows the content of quinoline insoluble components in the petroleum-based binder pitches prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 높은 함량의 퀴놀린 불용성분을 갖는 석유계 바인더 피치의 제조방법을 제공하는데, 본 발명의 일례에 의한 석유계 바인더 피치의 제조방법은, 산 용액에 탄소재를 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시키는 제1단계; 상기 제1단계를 통하여 활성화된 탄소재를 불소 가스와 반응시켜 탄소재의 표면에 불소 관능기를 도입하는 제2단계; 및 제2단계를 통하여 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 석유 잔사유와 혼합하고, 이를 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어진다.The present invention provides a method for producing a petroleum-based binder pitch having a high content of quinoline insoluble components. In the method for producing a petroleum-based binder pitch according to an embodiment of the present invention, ultrasonic waves are applied in a state of holding a carbon material in an acid solution A first step of activating the carbonaceous material; A second step of reacting the carbon material activated through the first step with fluorine gas to introduce a fluorine functional group onto the surface of the carbon material; And a third step of mixing a carbonaceous material having a fluorine functional group introduced into its surface with a petroleum residue oil through a second step and then heat-treating the carbonaceous material to produce a petroleum binder pitch.

상기 탄소재는 탄소재로 알려진 어느 것을 사용하여도 무방하며, 일례로 상기 탄소재는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 활성탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다만 표면 활성도 및 흡착력이 우수한 카본블랙을 사용하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The carbon material may be selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphene, activated carbon, and mixtures thereof. However, it is preferable to use carbon black having excellent surface activity and adsorption power, but it is not limited thereto.

상기 제1단계에서는 탄소재를 산 용액에 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시킨다. 이는 후속하는 제2단계의 불소 관능기를 도입하는 과정을 보다 용이하게 하기 위함이다. In the first step, the carbon material is activated by applying ultrasonic waves while the carbon material is supported on the acid solution. This is to facilitate the process of introducing the fluorine functional group in the subsequent second step.

산 용액은 어느 것을 사용하여도 무방하며, 상기 초음파 처리는 20 내지 40 kHz의 범위에서 0.1 내지 1시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 초음파 처리 범위는 반복된 실험에 의하여 선택된 최적 값이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Any of the acid solutions may be used, and the ultrasonic treatment is preferably performed in the range of 20 to 40 kHz for 0.1 to 1 hour. The ultrasonic treatment range is an optimal value selected by repeated experiments, but it is not limited thereto.

상기와 같은 제1단계를 거쳐 활성화된 탄소재는 제2단계에서 불소 가스와 반응하여 그 표면에 불소 관능기가 도입된다. The activated carbon material through the first step reacts with the fluorine gas in the second step, and a fluorine functional group is introduced into the surface of the carbon material.

상기 불소 가스는 순수한 불소 및 불소가 포함된 다양한 재료로부터 도입이 가능하며, 일례로 불소, 삼불화붕소, 삼불화질소 및 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 즉 본 명세서에서 지칭하는 불소 가스는 순수한 불소 가스 및 불소를 포함하는 다양한 물질을 지칭하는 개념이다.The fluorine gas can be introduced from various materials including pure fluorine and fluorine, and for example, fluorine, boron trifluoride, nitrogen trifluoride, and mixtures thereof can be used. That is, the fluorine gas referred to herein is a concept that refers to various materials including pure fluorine gas and fluorine.

상기 제2단계의 불소 관능기를 도입하는 과정은 원치않는 부반응을 최소화하기 위하여 비활성가스를 주입하고 배기하는 과정을 수회 반복한 이후에 이루어지는 것이 바람직하다. The process of introducing the fluorine functional group in the second step is preferably performed after repeating the process of injecting and discharging the inert gas several times in order to minimize undesired side reactions.

상기 제2단계의 불소 관능기를 도입하는 과정은 상온에서 이루어질 수 있으며, 반응기 내 불소 가스의 압력이 0.1 내지 1bar인 범위에서 0.1 내지 1시간 동안 이루어질 수 있다. 또한 상기 제2단계의 불소 관능기를 도입하는 과정은 비활성 가스와 불소 가스의 혼합가스를 이용한 상태에서 이루어질 수도 있으며, 이 경우 불소 가스의 부분압 역시 0.1 내지 1bar의 범위인 것이 바람직하다. The process of introducing the fluorine functional group in the second step may be performed at room temperature and may be performed for 0.1 to 1 hour in the range of 0.1 to 1 bar pressure of the fluorine gas in the reactor. Also, the process of introducing the fluorine functional group in the second step may be performed using a mixed gas of an inert gas and a fluorine gas. In this case, the partial pressure of the fluorine gas is preferably in the range of 0.1 to 1 bar.

상기 불소 가스의 압력(또는 부분압) 및 반응 시간이 상기 하한치 미만일 경우에는 탄소재에 불소 관능기의 도입이 미흡할 우려가 있어 바람직하지 않고, 불소 가스의 압력(또는 부분압) 및 반응 시간이 상기 상한치를 초과하는 경우에는 상한치의 경우와 도입되는 불소 관능기의 양이 별반 차이가 없고, 오히려 과불소화로 인한 원치 않는 구조 변형이 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다. When the pressure (or partial pressure) of the fluorine gas and the reaction time are less than the lower limit, there is a possibility that the introduction of the fluorine functional group into the carbon material may be insufficient, and the fluorine gas pressure (or partial pressure) There is no difference in the amount of the fluorine functional groups to be introduced and the undesirable structural deformation due to the overfire may occur, which is not preferable.

상기와 같은 제2단계의 과정을 거치게 되면 탄소재의 표면에 충분한 불소 관능기가 도입된 상태가 된다. 이후 제3단계에서는 상기 불소 관능기가 도입된 탄소재를 석유 잔사유와 혼합하고, 이를 열처리함으로써 바인더 피치를 제조하게 된다. When the process of the second step is performed as described above, sufficient fluorine functional groups are introduced into the surface of the carbonaceous material. In the third step, the carbon material into which the fluorine functional group has been introduced is mixed with the oil residues and heat-treated to prepare a binder pitch.

상기 제3단계에서 불소 관능기가 도입된 탄소재는 전체 혼합물에 0.5 내지 2wt%가 혼합되는 것이 바람직한데, 불소 관능기가 도입된 탄소재의 혼합비율이 상기 하한치 미만일 경우에는 불소 관능기가 도입된 탄소재에 의한 퀴놀린 불용성분의 형성 및 성장 효과를 충분히 기대하기 어렵고, 불소 관능기가 도입된 탄소재의 혼합비율이 상기 상한치를 초과하는 경우에는 퀴놀린 불용성분이 필요 이상으로 성장할 우려가 있어 바람직하지 않다. The carbon material into which the fluorine functional group is introduced in the third step is preferably mixed with 0.5 to 2 wt% of the carbon material to which the fluorine functional group is introduced. When the mixing ratio of the carbon material into which the fluorine functional group is introduced is less than the lower limit, It is difficult to fully expect the formation and growth effect of the quinoline insoluble component due to the presence of the fluorine functional group. When the mixing ratio of the carbon material into which the fluorine functional group is introduced exceeds the upper limit value, the quinoline insoluble component may grow more than necessary.

상기 열처리는 300 내지 400℃의 온도범위에서 이루어지는 것이 바람직한데, 열처리 온도가 상기 하한치 미만일 경우에는 열중합을 위한 에너지가 충분치 않을 우려가 있어 바람직하지 않고, 열처리 온도가 상기 상한치를 초과할 경우에는 원치 않는 구조 변형이 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다. The heat treatment is preferably performed at a temperature in the range of 300 to 400 ° C. If the heat treatment temperature is lower than the lower limit value, the energy for thermal polymerization may not be sufficient. If the heat treatment temperature exceeds the upper limit value, It is not preferable because there is a concern that structural strain may occur.

또한 상기 열처리는 비활성가스 분위기에서 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 원치 않는 부반응을 최소화하기 위함이다. The heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere in order to minimize undesired side reactions.

이하 실시예 및 시험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples.

실시예Example : 석유계 바인더 피치의 제조 : Manufacture of Petroleum Binder Pitch

카본블랙을 질산용액에 담지시킨 후, 상온에서 30kHz의 초음파를 10분 동안 가하여 카본블랙을 활성화시켰다. 이후 상기 카본블랙을 증류수로 수세하고 100℃ 오븐에서 건조시켰다. Carbon black was supported on a nitric acid solution, and ultrasonic waves of 30 kHz were then applied at room temperature for 10 minutes to activate the carbon black. The carbon black was then washed with distilled water and dried in an oven at 100 ° C.

상기 건조된 카본블랙을 불소화 반응기에 투입한 상태에서, 불소화 반응기 내부로 질소가스를 주입 및 감압하여 배기하는 과정을 3회 수행하였다. 이후 질소 가스와 불소 가스를 동일한 부분압으로 투입하여 불소화 반응기 내부압이 1bar인 상태에서 0.5시간 동안 불소처리를 하였다. In the state that the dried carbon black was put in the fluorination reactor, nitrogen gas was injected into the fluorination reactor, and the exhaust gas was decompressed and exhausted three times. Then, the nitrogen gas and the fluorine gas were injected under the same partial pressure, and the fluorine treatment was performed for 0.5 hours under the pressure of 1 bar inside the fluorination reactor.

다음으로 불소 관능기가 도입된 상기 카본블랙을 석유 잔사유와 혼합하고, 질소를 1ℓ/min의 조건으로 공급하면서 350℃에서 4시간 동안 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조한 다음 이를 자연 냉각시켰다. Next, the carbon black to which the fluorine functional group was introduced was mixed with the petroleum residue oil, and the mixture was heat-treated at 350 DEG C for 4 hours while nitrogen was supplied at a rate of 1 liter / min to prepare a petroleum binder pitch and then the mixture was naturally cooled.

상기 불소 관능기가 도입된 카본블랙은 카본블랙과 석유 잔사유 혼합물의 전체 중량에서 각각 1wt%, 1.5wt%의 비율이 되도록 혼합하였으며, 이를 실시예 1(카본블랙 함량 1wt%) 및 실시예 2(카본블랙 함량 1.5wt%)로 하였다. The carbon black into which the fluorine functional groups had been introduced was mixed so as to have a ratio of 1 wt% and 1.5 wt% in the total weight of the carbon black and the petroleum residue mixture, respectively. This was mixed with Example 1 (carbon black content 1 wt%) and Example 2 Carbon black content of 1.5 wt%).

비교예Comparative Example 1, 2 1, 2

불소 관능기가 도입된 카본블랙의 함량만을 달리한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 과정을 통하여 석유계 바인더 피치를 제조하였으며, 이를 비교예 1(카본블랙 함량 0.1wt%), 비교예 2(카본블랙 함량 3wt%)로 하였다. A petroleum binder pitch was prepared in the same manner as in the above example except that the content of the carbon black into which the fluorine functional group was introduced was changed. Comparative Example 1 (carbon black content: 0.1 wt%) and Comparative Example 2 Black content 3 wt%).

비교예Comparative Example 3 3

카본블랙을 질산용액에 담지시킨 후, 초음파를 가하여 활성화시키는 과정을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 과정을 통하여 석유계 바인더 피치를 제조하였으며, 이를 비교예 3(카본블랙 함량 1wt%)으로 하였다.A petroleum-based binder pitch was prepared in the same manner as in Example 1 except that carbon black was supported on a nitric acid solution and then activated by ultrasonic waves to obtain a comparative example 3 (carbon black content 1 wt%).

비교예Comparative Example 4 4

활성화시키는 과정 및 불소 처리하는 과정을 거치지 않은 순수한 카본블랙을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 과정을 통하여 석유계 바인더 피치를 제조하였으며, 이를 비교예 4(카본블랙 함량 1wt%)로 하였다.And a pure carbon black not subjected to a fluorine treatment were used in place of the carbon black used in Example 1. The petroleum binder pitch was prepared as Comparative Example 4 (carbon black content 1 wt%).

비교예Comparative Example 5 5

카본블랙을 사용하지 않고, 석유 잔사유만을 상기 실시예와 동일한 과정을 통하여 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조하였으며, 이를 비교예 5로 하였다. Only petroleum residues were heat-treated in the same manner as in the above example without using carbon black to prepare a petroleum-based binder pitch.

퀴놀린 불용성분 함량Quinoline insoluble content

상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 석유계 바인더 피치의 퀴놀린 불용성분 함량을 측정하여 이를 하기의 표 및 도 1에 나타내었다. 퀴놀린 불용성분의 함량은 ASTM D 4746-14의 방법을 이용하여 측정하였다. The content of quinoline insoluble components in the petroleum-based binder pitches prepared according to Examples and Comparative Examples was measured and shown in the following Table and FIG. The content of the quinoline insoluble component was measured by the method of ASTM D 4746-14.

Figure 112017040573034-pat00001
Figure 112017040573034-pat00001

바인더 피치에서 퀴놀린 불용성분은 인조흑연과 같은 탄소 성형체 제조 공정에서 고온 열처리 시 잔존하는 탄소함량을 높이고, 휘발분의 기로를 제공하여 크랙 및 부피 팽창을 억제하므로 제조되는 탄소 성형체의 밀도와 압축강도를 향상시킬 수 있다. 바인더 피치에서 이상적인 퀴놀린 불용성분의 함량은 5 내지 15%, 보다 이상적으로는 10% 내외인 것으로 알려져 있다. The quinoline insoluble component in the binder pitch improves the density and compressive strength of the carbon formed body produced by increasing the residual carbon content during the high temperature heat treatment and suppressing cracking and volume expansion by providing a root of volatilization in the process of manufacturing carbon molded bodies such as artificial graphite . It is known that the content of quinoline insoluble components in the binder pitch is in the range of 5 to 15%, ideally about 10%.

상기 표 및 도 1의 결과로부터 알 수 있듯이 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 석유계 바인더 피치의 경우 퀴놀린 불용성분의 함량이 10% 내외인 것을 알 수 있었다. 카본블랙을 사용하지 않고, 순수한 석유 잔사유만을 이용하여 석유계 바인더 피치를 제조한 비교예 5의 경우 퀴놀린 불용성분의 함량이 0.8%인 것과 비교해보면, 본 발명에 의할 경우 퀴놀린 불용성분의 함량을 이상적으로 조절할 수 있음을 알 수 있었다. As can be seen from the above table and FIG. 1, the content of quinoline insoluble components in the petroleum-based binder pitches prepared according to the examples of the present invention is about 10%. Compared with Comparative Example 5 in which a petroleum-based binder pitch was produced using only pure petroleum residues without using carbon black, the content of quinoline insoluble components was 0.8%. Compared with the content of quinoline insoluble components in the present invention Can be ideally controlled.

또한, 카본블랙의 함량만을 제외하고는 본 발명의 실시예와 동일한 과정을 거쳐 석유계 바인더 피치를 제조한 비교예 1 및 비교예 2의 경우 퀴놀린 불용성분의 함량이 기대치 이하이거나 너무 높게 나타난 것으로 보아, 산 용액에 담지한 상태에서 초음파를 가하여 활성화시키고, 이후 불소 가스와 반응시켜 불소 관능기를 도입한 카본블랙의 함량을 조절함에 따라 퀴놀린 불용성분의 함량을 이상적인 범위로 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다. In the case of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the pitch of the petroleum binder was produced through the same procedure as that of the Example of the present invention except for the content of carbon black, the content of quinoline insoluble components was less than expected or too high , It can be confirmed that the content of quinoline insoluble components can be adjusted to an ideal range by controlling the content of carbon black in which a fluorine functional group is introduced by reacting with fluorine gas by ultrasonic wave in the state of being supported in an acid solution.

지금까지 본 발명을 첨부한 도면과 바람직한 실시예 및 시험예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments and test examples, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

Claims (6)

산 용액에 탄소재를 담지한 상태에서 초음파를 가하여 탄소재를 활성화시키는 제1단계;
상기 제1단계를 통하여 활성화된 탄소재를 불소 가스와 반응시켜 탄소재의 표면에 불소 관능기를 도입하는 제2단계; 및
제2단계를 통하여 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 전체 혼합물에서 1 내지 1.5wt%의 비율이 되도록 석유 잔사유와 혼합하고, 이를 열처리하여 석유계 바인더 피치를 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 석유계 바인더 피치의 제조방법.
A first step of activating the carbonaceous material by applying ultrasonic waves in a state in which the carbonaceous material is supported on the acid solution;
A second step of reacting the carbon material activated through the first step with fluorine gas to introduce a fluorine functional group onto the surface of the carbon material; And
And a third step of preparing a petroleum binder pitch by mixing the carbonaceous material having a fluorine functional group introduced on the surface thereof with the petroleum residue oil in a proportion of 1 to 1.5 wt% Based binder pitch.
제1항에 있어서,
상기 탄소재는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 활성탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 석유계 바인더 피치의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon material is selected from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, graphene, activated carbon, and mixtures thereof.
제2항에 있어서,
상기 탄소재는 카본블랙인 것을 특징으로 하는 석유계 바인더 피치의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the carbon material is carbon black.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제3단계의 열처리는 300 내지 400℃의 온도범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 석유계 바인더 피치의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment in the third step is performed in a temperature range of 300 to 400 ° C.
제5항에 있어서,
상기 열처리는 비활성가스 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 석유계 바인더 피치의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the heat treatment is performed in an inert gas atmosphere.
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