高固含量无皂乳液聚合技术研究进展

综述了国内外采用水溶性单体共聚、用反应性表面活性剂或大分子乳化剂代替常规小分子乳化剂制备稳定高固含量无皂乳液的有效方法。

苯氧基改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂固化物的阻燃作用

通过极限氧指数(LOI)测定、垂直燃烧试验和锥形量热分析研究了苯氧基改性聚氨基环三磷腈(PPHACTPA)对酚醛胺固化环氧树脂(E-44/NX-2003)的阻燃作用,并与聚氨基环三磷腈(PHACTPA)进行了比较。结果表明,PPHACTPA对E-44/NX-2003的阻燃作用与PPHACTPA中苯氧基的数量有关。当每个磷腈环约含有1个苯氧基时(PPHACTPA-1),其阻燃作用略优于PHACTPA,而每个磷腈环所含苯氧基数增至2(PPHACTPA-2)时,其阻燃作用明显降低,差于PHACTPA。PHACTPA和PPHACTPA主要是通过凝聚相机理对E-44/NX-2003产生阻燃作用。阻燃剂在高温下生成具有强脱水作用的磷酸类化合物而促进环氧树脂固化物炭化,同时环氧体系分解生成的惰性气体使炭层发泡形成膨胀性炭层。这种致密的膨胀性炭层通过隔热隔氧及抑制环氧体系进一步地分解而产生阻燃作用。PPHACTPA-1更易转变成磷酸类化合物,因而促进成炭的能力更强,阻燃作用更好。PPHACTPA-2含磷量低,因而促进成炭的能力较差,阻燃作用较弱。

1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成

对以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)和环己烷为原料,叔丁基过氧化氢为氧化剂,CuCl_2·2H_2O为催化剂,通过O-烷基化反应合成1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇进行了研究。结果表明,较佳反应条件为:n(ZJ-701)∶n(TBHP)∶n(CuCl_2)∶n(环己烷)∶n(乙醇)=1∶9.6∶0.25∶13∶35,反应时间为9h,反应温度约65℃,较理想的提纯工艺为硼氢化物还原-减压蒸馏-重结晶。在以上条件下,目标产物的含量为98.49%,分离产率为52.0%。该工艺反应条件温和,产品含量及收率较高。

基于校企合作的化工类全日制专业硕士“双导师”制实施策略

本文分析了化工类全日制专业硕士"双导师"制的培养模式和实施现状,针对在具体实施过程中出现的实践较弱的情况,在研究生培养过程中建立三方交流平台和多级反馈机制,完善基于校企合作的化工类全日制专业硕士"双导师"制的实施策略,对于培养具有扎实理论基础和适应职业实际工作需要的专业硕士研究生具有重要意义。

1-乙氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的合成

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(ZJ-701)和丁酮为原料,质量分数30%的H_2O_2为氧化剂,CuCl为还原剂,通过自由基反应合成了1-乙氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇,并通过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱表征了其结构。结果表明,其较佳工艺条件为n(ZJ-701)∶n(丁酮)∶n(H_2O_2)∶n(CuCl)=1∶12∶5∶0.05,反应时间18h,反应温度30℃。在此条件下,产品的产率为56.5%,质量分数为98.91%。

BA-MMA-St的微皂乳液聚合及性能研究

通过和甲基丙烯酸及N 羟甲基丙烯酰胺共聚,成功地实现了BA MMA St的微皂乳液共聚合,使乳化剂的用量从常规乳液聚合的3.0～3.6%降到了0.05～0.10%(占单体的质量分数)。所得乳液具有粒度细(小于200nm)、固含量高(42～45wt.%)和稳定性好等特点。采用该聚合工艺明显地改善了涂膜的耐水性、硬度、拉伸强度和附着力,降低了乳液的起泡性,但也降低了涂膜的耐冲击性和延伸率。

水溶性单体类型对BA-MMA-St微皂乳液聚合的影响

通过与水溶性单体、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸(AA)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MA)、丙烯酰胺(AM)共 聚,实现了BA-MMA-St的微皂乳液聚合。考察了水溶性单体(羧酸类单体、非离子水溶性单体)对微皂乳液聚合稳 定性和化学稳定性的影响。实验结果表明:为了使水溶性单体键合在乳胶粒表面,实现乳胶粒的稳定化,其亲水性参 数I/O应为3-5,水溶性单体还必须具有良好的聚合稳定性及与主单体良好的共聚性。

水溶性单体类型对BA-MMA-St微皂乳液性能的影响

用甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(N-MA)或丙烯酰胺(AM)共聚,实现了BA-MMA-St的微皂乳液聚合。考察了水溶性单体(羧酸类单体、非离子水溶性单体)对微皂乳液聚合性能的影响。实验结果表明,采用微皂乳液聚合明显地改善了涂膜的耐水性和附着力。

苯氧基改性聚氨基环三磷腈的制备及其性能

以苯酚、六氯环三磷腈(TCP)和氨为原料,通过苯酚和TCP缩合,再氨化,最后缩聚制得了苯氧基改性聚氨基环三磷腈。结果表明:TCP与苯酚缩合的较佳条件与两者的量的比有关:当n(TCP)∶n(苯酚)∶n(KOH)=1∶1.1∶1.3时,缩合温度为85℃,缩合时间为5h;当n(TCP)∶n(苯酚)∶n(KOH)=1∶2.2∶2.6时,缩合温度为95℃,缩合时间为7h。缩聚的较佳条件是:聚合温度为180℃,聚合时间为15min。通过苯氧基改性,明显提高了产品的磷收率,降低了产品的吸湿性和水溶性,改善了产品的热稳定性。

苯基改性聚氨基环三磷腈对环氧树脂固化物的阻燃作用

通过锥形量热分析研究了苯基改性聚氨基环三磷腈(BPHACTPA)对酚醛胺固化环氧树脂(E-44/NX-2003)的阻燃作用,结果表明BPHACTPA对E-44/NX-2003有明显的阻燃作用,添加质量分数30%的BPHACTPA,E-44/NX-2003的总热释放量、最大热释放速率、平均热释放速率、平均有效燃烧热和平均质量损失速率分别降低了30.5%、56.9%、53.2%、22.1%和16.6%,达到热释放速率峰值所需时间和完全燃烧时间分别从83s和240s增加到了135s和330s。锥形量热实验的残余物分析表明,BPHACTPA主要是通过促进E-44/NX-2003炭化,并在CO2、N2和NH3等惰性气体的发泡作用下形成膨胀性炭层而产生阻燃作用。

化工过程模拟课程双语教学的探索与实践

强化化工类研究生的外语水平和工程实践能力对拓宽研究生国际化视野和提高就业核心竞争力具有重要意义。以《化工过程模拟》课程为例,并轨双语教学与专业教学模式,立足“秉承传统,逐本溯源”的教学思路、构建“学术引领,精讲点拨”的授课方式、推行“聚焦前沿,探索求新”的专题研讨模式、实施“虚实双轨,笃行致远”的考核方式。通过推动立体化教材建设,综合考虑教学内容的多元化、教学对象的多层次、表现形式的多媒介、分析问题的多角度等不同层面的要求,达成“工业实践,技术变革”的培养目标,全面促进化工类研究生综合水平的提高。

PA6/OMMT纳米复合材料的炭层残余物的形成过程研究

通过SEM对PA6/OMMT纳米复合材料炭层残余物的形成过程进行了研究,以此来研究碳质炭渣与阻燃性能的关系。结果表明:PA6/OMMT纳米复合材料在燃烧过程中,逐渐形成了由皮层和蜂窝状的窝层构成的皮-窝炭层结构,皮层和窝层的骨架都是由纳米尺度的炭层片层组成的;皮层比较致密但较薄,隔气效果较好;窝层含有大量尺寸较大的空穴结构,隔气效果不如皮层,但整体上增大了炭层的体积,隔热效果较好;皮层和窝层的组合有很好的阻隔功能,对复合材料起到阻燃作用。

Ⅱ型聚磷酸铵和赛克对聚丙烯的协同阻燃作用

对Ⅱ型聚磷酸铵(APP-II)和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(赛克)协同阻燃聚丙烯进行了研究。结果表明,APP-II和赛克以质量比为2.5∶1复合而成的阻燃剂对PP具有良好的协同阻燃作用。当该阻燃剂添加量为30%(质量分数)时,PP的极性氧指数(LOI)为30.7%,阻燃级别达FV-0级,燃烧时的热释放速率、质量损失速率和总热释放量明显降低。热重和燃烧残余物分析结果表明,高温下APP能够促使三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)和PP成炭,而APP和THEIC分解释放出的氨气使炭层膨胀,由此形成的致密膨胀炭层通过隔绝作用而产生阻燃和抑烟作用。

六苯氧基环三磷腈/全氟丁基磺酸钾协同阻燃PC

通过极限氧指数测定、垂直燃烧实验和锥型量热仪研究了六苯氧基环三磷腈(HPTCP)/全氟丁基磺酸钾(PPFBS)对聚碳酸酯(PC)的协同阻燃作用。结果表明,与单独使用HPTCP或PPFBS相比,添加含极少量(0.05%)PPFBS的复合阻燃剂(HPTCP/PPFBS),可使PC的阻燃级别显著提高,燃烧变慢,总热释放量、平均有效燃烧热明显降低,点燃时间明显增加,即复合极少量的PPFBS能明显提高HPTCP对PC的阻燃作用;单独使用HPTCP或PPFBS可显著改善PC的热稳定性,而使用HPTCP/PPFBS复合阻燃剂对PC热稳定性的影响较小。HPTCP是通过气相和凝聚相同时产生阻燃作用的,它能促进PC成炭,形成膨胀性炭层,并通过隔热、隔氧及阻止分解产物挥发而产生阻燃作用,复合极少量的PPFBS能显著增加阻燃PC的成炭量,因而改善了HPTCP的阻燃作用。

衣康酸-丙烯酸共聚物助洗性能的研究

研究了衣康酸-丙烯酸共聚物(IA-Co-AA)的助洗性能,并与马来酸-丙烯酸共聚物(MA-Co-AA)和三聚磷酸钠(STPP)进行了比较。结果表明:IA-Co-AA的钙皂分散力和pH缓冲能力高于STPP和MA-Co-AA。MA-Co-AA的表面活性比IA-Co-AA和STPP的高,但它们都与十二烷基苯磺酸钠(LAS)具有较好的协同作用,以至它们的存在能显著降低LAS溶液的表面张力。IA-Co-AA取代STPP制得的洗衣粉的去污能力和抗污垢再沉积能力比用MA-Co-AA取代STPP制得的洗衣粉的强。IA-Co-AA较易生物降解,而MA-Co-AA难生物降解。

羧酸及羟基单体类型对BA-MMA-St微皂乳液聚合及性能的影响

考察了水溶性羧酸单体和羟基单体的类型对BA—MMA—St微皂乳液聚合及性能的影响。为了使水溶性单体在聚合后能有效地键合在乳胶粒表面而获得良好的稳定化作用，水溶性单体必须具有合适的亲水性，即其I／O应为2．5～5。微皂乳液涂膜的光泽及耐水性与所用水溶性单体的类型有关。联合使用MAA（或AA）和N—MA所制得的微皂乳液粒度细．所以用该乳液配制的涂料光泽比较好。采用亲水性太强的单体将使乳胶膜的耐水性变差。

(Z)-2-(2-氨-4-噻唑)-2-羟亚胺乙酸烯丙醇酯的合成

以双乙烯酮为原料 ,经过溴化、酯化、肟化、环合等步骤合成了去甲基氨噻肟酸烯丙醇酯。当溴化温度 - 2 3～ - 2 0℃ ,溴化时间 2h ;酯化温度 - 1 0～ - 5℃ ;肟化温度0～ 5℃ ,肟化时间 8h ;环合温度 0～ 5℃ ,环合时间 6h ;n(双乙烯酮 )∶n(溴 )∶n(烯丙醇 )∶n (肟化剂 )∶n(硫脲 ) =1∶1 .0 5∶1∶1 5∶1时 ,四步反应的总收率达到 49 3% ,比文献报道的高 1 2 %。

葡萄糖(基)酰胺类新型表面活性剂

葡萄糖(基)酰胺类表面活性剂是一类具有安全性和生物降解性好及原料可再生等优点的新型表面活性剂。介绍了这类表面活性剂的制备方法及应用情况。

室温交联丙烯酸乳胶漆的研制

对以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为交联单体,己二酰肼为固化剂制备室温交联丙烯酸乳胶漆进行了研究。采 用该交联体系,可显著提高涂膜的耐水性、耐溶剂性、光泽度及硬度,DAAM的用量以占总单体质量的6.5％为好。

涂料用水溶性丙烯酸树脂的合成

考查了几种因素对丙烯酸树脂水溶性、树脂水溶液的粘度及粘度峰值现象的影响。结果表明 :影响树脂水溶性的主要因素是 AA单体的用量和— COOH的中和程度 ;影响树脂水溶液粘度的主要因素是分子量调节剂和助溶剂的种类及用量 ;影响粘度峰值现象的主要因素是 AA用量。