Abstract
An experimental study for mesophase pitch prepared from coal tar pitch has been carried out to clarify the rheological behaviors in the molten state. The apparent viscosity, shear stress, shear rate, Qunoline insoluble(QI), and softening point(SP) change were investigated especially. The conditions to increase mesophase content during polymerization were heat treatment time of 5 hrs, catalyst concentration of 3% and reaction temperature of $420^{\circ}C$. Apparent viscosity change with increase in temperature of pitches was different according to the heat treatment conditions and apparent viscosity increased with increasing heat treatment temperature, heat treatment time, contents of mesophase, on the contrary, fluidity is decreased. Rheological behavior of molten mesophase pitches at about $270^{\circ}C$ showed Newtonian behavior below $375^{\circ}C$ and non-Newtonian behavior above $270^{\circ}C$, the flow behavior was analyzed with Casson model.
석탄핏치로부터 제조된 메조페이스 핏치의 실험적 연구가 용융상태에서의 유변학적 거동을 알아보고자 수행되었다. 겉보기 점도, 전단변형율, 전단응력, 퀴놀린 불용분(QI), 연화점(SP) 변화 등을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 중합시에 메조페이스의 적당한 함량을 증가시키기 위한 조건으로는 열처리 시간이 5시간, 촉매농도는 3%, 반응온도는 $420^{\circ}C$로 나타났다. 온도상승에 따른 겉보기 점도 변화는 핏치의 열처리 조건에 따라 달라지는데 열처리 온도가 높을수록, 열처리 시간이 길어질수록, 메조페이스 함량이 증가할수록 커지며, 유동도는 작아진다. $270^{\circ}C$ 이후의 용융 메조페이스 핏치의 유변학적 거동은 $375^{\circ}C$ 이하에서는 Newtonian fluid의 성질을 띠며 그 이상에서는 Non Newtonian fluid의 거동을 보이며 Casson 모델에 잘 일치됨을 알 수 있었다.
