AMPS/DMAEMA/AM三元共聚物钻井液降滤失剂的研制

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备了PAAD降滤失剂,通过单因素实验对其制备工艺进行了优化,并对降滤失剂的耐温耐盐性能进行了探究。结果表明,在丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯质量比为4∶2∶0.02、反应温度为60℃、反应时间4 h、过硫酸铵用量为混合单体质量的0.15%的最佳条件下,所制备的降滤失剂的降滤失效果最佳,抗温达210℃。

内压载荷对含缺陷管段复合材料修复效果影响研究

高含硫化氢油气管道长时间运行后,因管道环焊缝的缺陷导致管道失效的事件时常发生,通过含缺陷管道修复前与修复后的试验效果对比,分析影响修复效果的主要影响因素。试验结果表明,在管道极限内压工况下,含缺陷的环焊缝主要所受威胁主要表现为环向作用力,采用复合材料修复缺陷可增强管道的抗内压能力;修复后的管道抗屈服能力明显优于管体本身,可显著提高含缺陷环焊缝的屈服能力;管道的抗内压能力得到一定的提升。复合材料修复能在一定程度上提高管道的屈服强度及爆破压力,对于管道安全运行能起到一定的作用。

AM-AMPS共聚吸水树脂的制备与性能研究

用丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)两种单体采用溶液共聚方法,用过硫酸铵和亚硫酸氢钠作引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,制备了AM-AMPS共聚物吸水树脂。考察了AM/AMPS比例、引发剂用量、交联剂、pH、反应温度、反应时间等工艺条件对吸水倍率的影响。结果表明,AM/AMPS质量比为1/2~1/1,引发剂用量为0.3%,交联剂为0.06%~0.1%,pH值为7,反应温度在35~40℃,反应时间在2~4h时,制备的树脂有良好的吸水性。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了测试表征。

乙二醇对低共熔溶剂改性木质素制酚醛树脂胶黏剂的影响

采用氯化胆碱、甲酸和乙二醇(EG)合成三元酸性低共熔溶剂(TADES),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振波谱(HSQC-NMR)和热重分析(TGA)等测试技术,分别考察TADES中EG质量分数对改性毛竹碱木质素(MBL)结构及其制木质素基酚醛树脂(LPF)胶黏剂性能的影响。结果表明:改性MBL保留了木质素特征结构,且出现羧基;当EG质量分数为15.0%时,改性MBL(DL-EG(15.0%))结构中紫丁香基结构单元摩尔分数减少,愈创木基和对羟基苯丙烷结构单元摩尔分数增加,其热稳定性得到提高;相较于MBL,EG质量分数对LPF胶黏剂黏度和pH值没有明显影响,但EG的加入提高了LPF胶黏剂的胶合强度,降低了游离甲醛含量;采用DL-EG(15.0%)制备LPF胶黏剂的固含量增加,且性能较优,其胶合强度高达3.25 MPa,游离甲醛含量仅为0.01%。

烷基化混合胺抗氧剂的合成与性能研究

以二苯胺、N-苯基-α-萘胺与辛烯为原料,在非游离质子酸型催化剂的作用下合成了一种液态烷基化混合胺抗氧剂,采用红外光谱、气相色谱等手段对其结构进行表征,采用旋转氧弹(RPVOT)、和加压差热扫描试验(PDSC)方法评价了在基础油中的抗氧化性能,并在SP质量等级的汽油机油配方中进行了性能评价。结果表明:烷基化混合胺抗氧剂初始热分解温度可达274.62℃,适合在高温工况下使用;与常规抗氧剂相比,相同加剂量下烷基化混合胺抗氧剂的RPVOT时间可延长3.4倍,PDSC氧化诱导期可延长2.6倍,具有更优异的抗氧化性能;在SP/GF-6级别的汽油机油配方中氧化试验可使Cu和Pb质量分数分别下降12μg/g和11.7μg/g,可改善金属腐蚀性,是一种性能卓越的高效液体烷基化胺型抗氧剂。

复材界面剪切强度对铝模板粘接性能的影响分析

为探究复合材料界面剪切强度对铝模板材料粘接的影响,运用线性弹性分析方法进行计算,反映出胶层抗剪强度,并提出剪切强度的计算公式。结合整个结点的平衡方程,导出了粘弹性体的应力-应变关系式,通过考虑节点全局平衡的弯矩系数,将剪切粘接性能变化与胶层厚度相结合,提出了粘接样品的制备流程。通过仿真实验分析进行了验证,发现在加载前、加载后,铝模板材料剪切力-位移曲线基本一致,当加载时,最大剪切力可达533.5 N,胶粘力随胶粘层厚度的增大而进一步下降。结果表明,所提研究方法有助于揭示粘接材料在受力时的真实响应,为设计和优化粘接结构提供了更可靠的参考。

聚苯基甲基硅氧烷分子量-折射率模型研究

聚硅氧烷是应用广泛的一种特种有机硅材料,折射率是衡量聚硅氧烷性能的重要指标。应用基团贡献法建立了适用于聚苯基甲基硅氧烷体系的分子量-折射率模型,结合自由体积理论对模型进行了修正。修正后的模型能够根据分子量和温度有效地预测聚苯基甲基硅氧烷的折射率,相对误差在±0.2%范围内。根据修正后的模型阐述了分子量、温度对折射率的影响:折射率随着分子量的增大而升高,最终趋于一定值;折射率随着温度的升高明显下降。研究结果可为高折射率聚硅氧烷的设计与合成提供参考。

三元共聚苯并咪唑型聚酰亚胺薄膜的合成及性能

随着柔性显示技术的快速发展,高性能透明聚酰亚胺的需求日益增大。然而,如何兼顾高透明、耐高温与高力学强度仍是当前聚酰亚胺研究的重要课题。本文以2-(4-氨基苯基)-5氨基苯并咪唑(APBIA)为改性单体,与2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(HFBAPP)和4,4′-联苯醚二酐(ODPA)进行共聚,通过调控APBIA和HFBAPP两种二胺单体的物质的量比,制备出一系列苯并咪唑型含氟透明聚酰亚胺薄膜(APBIA/HFBAPP/ODPA),并对其结构及性能进行表征。结果表明,当二胺单体中APBIA的物质的量占比在50%以下时,可获得完整的PI薄膜,在苯并咪唑基团和含氟基团的协同作用下,这些薄膜表现出良好的综合性能,紫外-可见光范围内的透光率最高可达90.16%,玻璃化转变温度最高可达277.2℃,5%和10%的热失重温度最高分别可达495和520℃,拉伸强度最高可达184.8 MPa。其中,当APBIA与HFBAPP的物质的量比为3∶7时,薄膜的综合性能最为均衡,其玻璃化转变温度为268.9℃,5%和10%的热失重温度分别为477和512℃,紫外-可见光最高透过率为88.92%,拉伸强度为184.8 MPa。

固井水泥浆用两性离子型聚羧酸分散剂的合成及性能评价

现有缩聚物类分散剂因技术和环保问题,其生产和使用受到限制。聚羧酸(PCE)高性能减水剂,绿色环保,分散性能优异,在混凝土工业中广泛使用,但常规PCE应用于固井水泥浆存在强缓凝问题。以甲基烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料,分别合成了常规阴离子型聚羧酸(CPC)和两性离子型聚羧酸(DPC)分散剂,并对其结构进行了表征,同时研究了CPC和DPC对水泥浆流动度、流变性能、稠化时间和抗压强度的影响和作用机理。结果表明:CPC和DPC均有良好的分散性能,但在稠化时间和抗压强度性能上DPC远超CPC。CPC存在很强的缓凝作用,导致稠化时间大幅延长,水泥石早期强度下降。引入季铵阳离子合成的DPC,缓凝作用微弱,对稠化时间影响不大,有利于水泥石早期强度提高。

焦磷酸三聚氰胺与聚乙烯醇分子之间的氢键相互作用提高聚乙烯醇水凝胶薄膜的阻燃性能

文章通过聚乙烯醇(PVA)与硼酸(H_(3)BO_(3))交联制备成水凝胶薄膜,添加焦磷酸三聚氰胺(MPP)提高PVA/MPP复合水凝胶薄膜的阻燃性能,当添加20 wt%MPP时,PVA阻燃性能达到UL-94 V-0级,MPP的加入可有效降低水凝胶薄膜的热释放速度(HRR)和发烟量。实验结果表明,MPP与PVA分子之间的氢键相互作用可以保持材料的力学性能,提高材料的阻燃性能。PVA/MPP水凝胶膜的阻燃机理是气相与凝聚相阻燃机理的协同作用,MPP分解为三聚氰胺和磷酸,然后三聚氰胺转化为N_(2)和CO_(2),磷酸促进PVA水凝胶形成连续致密的炭层,阻碍了与外界的氧气和热量交换。

离子液体阻燃剂研究进展

离子液体是一种新型的绿色环保材料,在绿色溶剂、萃取介质以及催化等领域广泛应用,在阻燃方面的应用也逐渐崭露头角。本文介绍了离子液体的类型,制备方法,阐述了离子液体应用于阻燃方面的可行性,综述了离子液体在阻燃领域的研究进展,并对离子液体在阻燃领域的应用前景进行展望。

Y沸石中Cu(Ⅰ)的可控构筑及其乙烯/乙烷吸附分离性能研究

乙烯(C_(2)H_(4))和乙烷(C_(2)H_(6))物理性质相似,其高效分离具有挑战性。利用Cu(Ⅰ)活性位与C_(2)H_(4)间的π络合作用,Cu(Ⅰ)基吸附剂能在温和条件下选择性地分离C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6),显著降低传统低温精馏分离过程的能耗。Cu(Ⅰ)由Cu(Ⅱ)还原制得,但Cu(Ⅱ)还原的不可控、能耗高且Cu(Ⅰ)收率低一直是Cu(Ⅰ)基吸附剂应用的障碍。采用选择性还原策略(SRS)成功在Y型沸石中选择性地构筑了Cu(Ⅰ)活性位,实现了温和条件下C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)的吸附分离。利用甲醛(HCHO)蒸气扩散传递,与沸石中的Cu(Ⅱ)反应,实现了低温(140℃)下Cu(Ⅰ)的选择性构筑;制得的Cu(Ⅰ)Y具有优异的C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)吸附分离性能,Cu(Ⅰ)Y的选择性达16.3,远高于Cu(Ⅱ)Y的3.2。机理研究表明,HCHO与Y沸石中的Cu(Ⅱ)发生氧化还原反应,在得到Cu(Ⅰ)的同时生成CO_(2)和H_(2)O。

赖氨酸改性抗菌水性聚氨酯的制备及性能

采用预聚体法,以聚醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为预聚物原料,引入交联剂三羟甲基丙烷(TMP),亲水扩链试剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)、聚乙二醇,以及中和剂3,4-二羟基苯甲酸(PCA),制备了具有抗菌性能的阳-非离子型水性聚氨酯,在此基础上引入赖氨酸(Lys)改性以提高抗菌性能,研究了Lys含量对聚氨酯乳液性能以及胶膜分子结构、力学性能及抗菌性能的影响规律。结果表明,可同时采用MDEA阳离子、聚乙二醇聚合单元、Lys和PCA 4种具有抗菌作用的组分合成抗菌水性聚氨酯;以MDEA、聚乙二醇为亲水组分的阳-非离子水性聚氨酯具有抗菌特性;Lys的引入能够有效提高水性聚氨酯的抗菌性能;当Lys含量为聚氨酯乳液固体部分质量的3%时,水性聚氨酯胶膜具有较好的力学性能和抗菌性能;无Lys改性和Lys改性的阳-非离子水性聚氨酯的抗菌机理均为接触型抗菌。

磷/硅协效阻燃非离子水性聚氨酯的制备与性能

采用双羟基硅油、聚醚二元醇与甲苯二异氰酸酯为主要原料制备聚氨酯预聚体,以自制含磷阻燃多元醇6-{(4-羟基苯基)[(4-羟基苯基)氨基]甲基}二苯并[c,e][1,2]氧膦杂环戊烯6-氧化物和三羟甲基丙烷为扩链剂,分子量为2000的聚乙二醇为亲水扩链剂,制备了具有磷/硅协同阻燃效应的非离子水性聚氨酯分散体。采用红外光谱表征了树脂的分子结构,研究了双羟基硅油的含量对分散体外观、稳定性、粒径以及胶膜力学性能、亲水性、耐水性、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明:双羟基硅油的引入可导致聚氨酯分散体粒径增大;当双羟基硅油的含量占预聚多元醇组分的25%时,水性聚氨酯分散体不稳定;随着双羟基硅油的引入量增加,胶膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐下降,力学性能显著变差,吸水率先降低而后基本不变、接触角逐渐增加至基本不变;双羟基硅油的引入可有效提高聚氨酯胶膜的热稳定性和阻燃性;当双羟基硅油的含量占预聚多元醇组分的15%时,胶膜的极限氧指数值为28.2%、600℃残炭率达到7.46%。

基于限阈空间制备Mn单原子催化剂及其电催化析氧性能

采用一种简单的策略,以未去除模板剂的原粉介孔二氧化硅KIT-6(TOK)为载体,利用模板剂和二氧化硅壁之间的限阈空间来制备单原子催化剂(SACs)。通过固相研磨将含Mn前驱体引入TOK的固有限阈空间后,Mn SACs可在热处理过程中迅速生成。密度泛函理论计算和实验数据表明,Mn原子被载体上的Si—OH基团所锚定,并以Mn—O—Si的形式存在。将得到的Mn SACs应用于电催化析氧反应,实验结果显示,与在没有限阈空间载体中合成的对比样品相比,Mn SACs表现出更出色的催化性能。

壬基酚单硫化合物的合成及其性能研究

以壬基酚、单质硫为原料,以过硫酸铵为促进剂,通过交联反应合成了壬基酚单硫化合物;将其作为添加剂加入到基础油中,评价其极压性能、抗磨性能及抗氧化性能。结果表明,壬基酚单硫化合物的最佳合成条件如下:反应时间为40 min、反应温度为160℃、过硫酸铵与壬基酚物质的量比为0.5、单质硫与壬基酚物质的量比为0.4;壬基酚单硫化合物具有良好的极压性能、抗磨性能及抗氧化性能。

抗菌性医用纸基GPE纳米复合材料制备及性能研究

为提高医用包装材料的环保性和抗菌性,试验制备含有纳米ZnO、聚多巴胺(PDA)和氧化石墨烯(GO)的纳米复合材料,再添加蜂蜡,制备蜂蜡乳液,通过涂布制备医用纸基功能材料,并对其性能进行研究。结果表明,GPE纳米复合材料可以提高医用纸基功能材料热稳定性,材料分解温度达到367.4℃;医用纸基功能材料接触角达到124.6°,防水性能良好;在该纳米复合材料添加量0.3%~0.9%范围内,医用纸基功能材料抗菌率均达到70%以上,具备抗菌性能。根据性能测试结果和应用效果可知,该医用纸基功能材料抗菌效果良好,具备医用价值。

微交联抗冲击间规聚丙烯复合材料制备及其性能研究

利用己内酯与木质素反应制备了改性木质素,将改性木质素、交联剂、硫磺与间规聚丙烯(s PP)共混,通过双螺杆挤出制备了微交联抗冲s PP复合材料。测试了微交联抗冲s PP复合材料的力学性能、流动性和热稳定性等。实验结果表明:当间规聚丙烯、交联剂、改性木质素、硫磺添加份数比例为100/0.2/1.0/0.3时,复合材料的力学性能较好,弯曲最大强度和冲击强度相对纯间规聚丙烯分别提高了11%和116%。

脂环二胺浅色透明聚酰亚胺薄膜的制备及性能表征

采用二步法,在冰浴的条件下,以含脂环结构的二胺单体5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(IPDA)和4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)与二酐单体4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA),制备六种不同二胺比例的聚酰亚胺(PI)薄膜。通过红外光谱、X射线衍射(XRD)分析、紫外可见光谱、热机械分析、差示扫描量热(DSC)测试、热失重测试和力学性能测试对薄膜进行表征分析。结果表明,PI薄膜已经完全亚胺化,整体为无定型形态,在可见光范围内具有较高的紫外透过率,最大透过率均在87%以上,450 nm最高透过率为83.26%,力学性能表现出柔性,玻璃化转变温度(Tg)均在200℃左右,初始分解温度均在388℃以上,在未到初始分解温度之前,几乎不发生质量损失,热稳定性良好。

移动通讯用低介电塑料基材的研究进展

纵观移动通讯的发展史,从最开始的有线、低频低速通讯到如今的无线、高频高速通讯,随着通讯行业的发展,对移动通讯的关键元件—印制电路板(PCB)的要求也逐渐提高。因此,开发低介电常数,低介电损耗,良好的耐热、尺寸稳定性的高分子PCB板尤为重要。本文主要介绍市场上的应用高频PCB低介电高分子材料,并重点阐述环氧树脂(EP),聚酰亚胺(PI),聚四氟乙烯(PTFE),液晶聚合物(LCP)用作PCB的优缺点及对其改性的研究情况。