消泡剂的研究进展及其消泡机理

本文以工业过程中常用的消泡方法为例,介绍了物理消泡和化学消泡两种操作方法及优缺点,并重点介绍了聚醚型、有机硅型、非硅型和硅醚混合型4种不同类型消泡剂的应用效果,并对消泡剂的消泡机理进行了分析。

IPDI型高硬度单组分聚脲的制备及性能研究

为满足高硬度和轻量化的需求,以异氰酸酯为硬段,多元醇和端羟基聚醚为软段,潜固化剂为扩链剂,并加入催化剂、水解促进剂和其他外加剂等制备了IPDI型高硬度单组分聚脲。通过对固化时间、黏度、硬度、力学性能等进行测试,研究了原料组成和配方设计对单组分聚脲性能的影响;采用红外光谱表征了该涂层的微观结构和氢键形成情况,并通过水接触角和吸水率试验评估其防水性能。结果表明:随—NCO含量的增加,单组分聚脲的固化时间和力学性能均逐渐提高,特别是以聚酯多元醇为软段制备的涂层综合性能表现更为优异。此外,涂层力学性能随潜固化剂用量的增加呈先增大后减小的趋势,N—H和C=O吸收峰的偏移表明了涂层中有氢键形成。所制备的IPDI型高硬度单组分聚脲能够满足目标应用需求。

POSS改性氧化石墨烯对涂层防腐和疏水性能的影响

通过有机硅化合物γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)自水解缩合制得有机-无机杂化材料笼型倍半硅氧烷(POSS),将其接枝到氧化石墨烯(graphene oxide,GO)上以克服GO的聚集,利用Boehm滴定法测定接枝率为98.3%,进一步负载锌离子制得复合纳米粒子POSS/GO/Zn。通过FT-IR、XRD、Raman、NMR和SEM对POSS/GO/Zn结构及微观形貌进行了表征,并将其应用在水性环氧树脂(WEP)涂层材料中,电化学阻抗谱(EIS)和水接触角测试结果表明,所制得的纳米粒子的复合涂层具有优异的防腐和疏水性能,在3.5%氯化钠溶液中浸泡40 d后POSS/GO/Zn/WEP的阻抗值为8.33×10^(5)Ω·cm^(2),大于空白环氧涂层浸泡第一天的初始值1.46×10^(5)Ω·cm^(2),水接触角由48.42°增大至98.11°,涂层由亲水转为疏水特性,表明该材料在涂层材料中具有良好的应用潜能。

聚丁二烯基柔性聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

为了提高紫外光固化材料对柔性电子器件的适用性,以具有独特长碳链结构的端羟基聚丁二烯(HTPB)作为二醇,与2种不同结构的二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯)及丙烯酸羟乙酯合成了6种聚丁二烯基聚氨酯丙烯酸酯(PUA)。探究了HTPB的相对分子质量和二异氰酸酯的类型对PUA力学性能和光聚合动力学的影响。结果表明:由最高相对分子质量的端羟基聚丁二烯与甲苯二异氰酸酯及丙烯酸羟乙酯合成的芳香族聚氨酯丙烯酸酯表现出更高的韧性和拉伸强度。此外,与具有类似结构的商用芳香族高柔韧性聚氨酯丙烯酸酯相比,力学性能、光固化效率、耐高低温性能、疏水性以及表观性能等都更为优异,在柔性电子器件用光固化涂层材料领域具有广阔的应用前景。

基于亚克力回收液合成聚合物乳液及制备真石漆的研究

采用回收亚克力精馏液(MMA)为主要原料,在82℃、搅拌转速为550 r/min、引发剂(过硫酸钾)含量为0.4%、MMA/丙烯酸丁酯(BA)为2/3的条件下,合成了黏度为1478 MPa/s的聚合物乳液。利用该乳液作为胶黏剂,加入0.14%羟乙基纤维素、0.67%成膜助剂、0.08%消泡剂、17.44%蒸馏水、75.32%天然彩砂制备出真石漆。该真石漆的耐水性符合GB/T 1733—1993的要求,耐碱性符合GB/T 9265—2009的要求,耐温变性达到了JG/T 24—2000的标准要求。

本征导热型绝缘液晶环氧树脂的研究进展

普通环氧树脂的导热系数较低[0.2 W/(m·K)],难以满足高频、高功率化电子设备的散热需求,因此开发导热性环氧树脂成为业界的研究重点和热点。导热性环氧树脂一般分为填充型导热环氧树脂和本征导热型绝缘液晶环氧树脂(LCER)两类,LCER的导热性能源于树脂中存在的微观有序结构。综述了本征导热型绝缘液晶环氧树脂导热性能的影响因素、常用表征方法、液晶单体在改性环氧树脂方面的应用、具有特殊功能的绝缘液晶环氧树脂,最后总结了绝缘液晶环氧树脂发展现状及其发展趋势。

非离子改性水性醇酸树脂-丙烯酸树脂杂化体的制备及性能

首先用新戊二醇、间苯二甲酸–5–磺酸钠合成磺酸盐聚酯中间体,然后将其和非离子亲水单体(N120)、季戊四醇、豆油酸、邻苯二甲酸酐进行聚酯化反应合成水性醇酸树脂。再将水性醇酸树脂用丙烯酸酯单体进行自由基接枝聚合得到非离子改性水性醇酸树脂–丙烯酸树脂杂化体。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对其结构进行了表征;探究了非离子亲水单体的用量、醇酸树脂分子量、油度、酸值对杂化体成膜性能和贮存稳定性的影响。结果显示:非离子亲水单体占水性醇酸树脂4%~8%(质量分数)、醇酸树脂分子量为2 200~2 500,油度为50%、杂化体酸值为10 mg KOH/g时制得的杂化体涂膜耐水性、干性、光泽及贮存稳定性最好。

淀粉改性二氧化硅纳米粒子在水性涂料中的性能研究

本工作坚持绿色环保的理念,利用淀粉对二氧化硅纳米粒子进行改性,更好地提高了SiO_(2)纳米粒子在水性涂料中的相容性和分散稳定性,同时将其作为纳米填料应用于水性涂料中并对其性能进行测试。在综合考虑节约资源和环境友好后,确定最佳的反应条件为:温度为35℃,淀粉用量为5 g。在最佳反应条件的基础上制备了淀粉改性SiO_(2)纳米粒子,并利用紫外可见漫反射光谱和红外光谱对氢键的形成进行了表征分析。此外,将上述经过预处理的改性纳米粒子应用到水性防腐涂料的制备中并对其性能进行测试,结果表明,当SiO_(2)纳米粒子质量含量为4.5%时,涂层力学性能最佳,环氧/淀粉改性SiO_(2)涂层的电化学交流阻抗测试表明当淀粉改性SiO_(2)纳米粒子质量含量为4.5%时涂层防腐蚀效果较好,涂层在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡7 d时阻抗值仍在2.23×10^(6)Ω·cm^(2)。

基于改性硅酸铝纤维增强的油田储罐保温涂料的制备与性能研究

保温涂料能够代替传统保温材料应用于油田储罐,降低了施工难度,提高油田的经济效益,但涂料涂刷后易开裂、寿命短的问题一直无法解决。基于此,本研究以表面改性的硅酸铝纤维(AF)作为增强材料制备应用于油田储罐的保温涂料,通过扫描电镜、热常数分析仪等表征了AF的改性方法(碱刻蚀改性、KH550接枝改性、协同改性)及掺杂量对保温涂层抗开裂能力、导热系数、力学性能、耐水性、耐碱性的影响。结果表明:经3种改性方法处理的AF均有效提高了涂层的抗开裂能力,其中协同改性的效果最为显著;AF的改性对涂层的导热系数影响不大;AF改性后提高了涂层的拉伸强度,耐水性、耐碱性,相比于未改性的纤维,改性后的AF最高可使涂层的拉伸强度提高47.4%,且涂层在水和碱溶液中分别浸泡192 h、168 h后无裂纹、无起泡。

发展新质生产力 推动行业新征程——2023年中国氧化铁行业经济运行情况回顾及2024年展望

综述了2023年中国氧化铁行业所处的经济环境,梳理了各项技术经济指标完成情况、生产营销情况,并对行业进出口数据进行了分析,回顾了氧化铁行业2023年整体运行情况,并对2024年发展方向进行了展望。

低表面处理涂料用锈转化剂的研究进展

深入分析了铁锈的生成过程及其主要成分,并详细探讨了包括单宁酸、没食子酸、磷酸、木质素、植酸、肟、吡啶、儿茶酚等在内的锈转化剂的研究现状并对锈转化剂的未来发展趋势进行了展望。通过这些分析,为锈转化剂的应用提供理论和实践参考。

DOPO-MAN改性大豆油基水性聚氨酯丙烯酸酯的制备

本文以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、马来酸酐(MA)和二乙醇胺(DEA)为原料制备出DOPO-MAN,以其为改性剂制备出可UV-LED固化的DOPO-MAN改性大豆油基水性聚氨酯丙烯酸酯乳液。将乳液与光引发剂(TPO)混合均匀后经UV-LED光固化,制成固化膜。实验结果表明,当DOPO-MAN的含量为20%时,固化膜的极限氧指数为24.3,UL-94测试也达到了V-1级别。

低黏度改性异弗尔酮二胺水性环氧固化剂的研制

本文以异佛尔酮二胺、聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂E51和丙烯酸异辛酯为原料制备了水性环氧胺类固化剂,研究了E51和丙烯酸异辛酯的用量对固化剂黏度的影响,利用傅里叶红外光谱仪对固化剂结构进行了表征。随后进一步研究了不同固化剂所配制的水性环氧涂料的表干时间及其固化涂层的硬度、耐介质及防腐等性能,并研究了不同锌粉含量环氧富锌涂层的耐盐雾性能。结果表明,丙烯酸异辛酯用量越多,合成的固化剂黏度越低,涂料表干时间越慢,固化后的涂层硬度越低、耐介质性越好、吸水率越低、防腐蚀效果越好;锌粉含量越高、耐盐雾性能越好。

用于水性车漆的受阻胺光稳定剂的合成及性能

设计、合成了一种受阻胺光稳定剂(HALS)TM-3。首先,三聚氯氰和N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺通过亲核取代反应合成了N-丁基-4,6-二氯-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3,5-三嗪-2-胺(中间体Ⅰ);中间体Ⅰ再与N,N-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺反应生成了N2,N2'-(己烷-1,6-二基)双[N4-丁基-6-氯-N2,N4-双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺](中间体Ⅱ);最后,中间体Ⅱ水解生成目标化合物6,6'-{己烷-1,6-二基双[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氮二基]}双{4-[丁基(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基]-1,3,5-三嗪-2-醇}(TM-3)。采用1HNMR、13CNMR、HRMS表征了TM-3的结构,通过UV-Vis、TGA考察了其性能,比较了TM-3和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(HALS770)在汽车清漆涂料中的光稳定性。结果表明,TM-3在210 nm处具有强烈的UV-Vis吸收;热稳定性能良好,在400℃以前能保持热稳定,可以耐受较高的温度;TM-3在含水的有机溶剂中比HALS770具有更好的溶解性。加入TM-3的样品(样品4)在模拟紫外光照射800 h后色差为6.01,光泽损失率为4.6%;而加入HALS770的样品(样品5)色差达到6.72,光泽损失率为6.7%,说明TM-3的光稳定优于HALS770。

聚醚胺改性聚苯乙烯马来酸酐超分散剂的制备及其在分散TiO_(2)中的应用

为解决传统分散剂在颜料分散体系中容易发生絮凝的问题,提出了一种简便的制备超分散剂的方法。将不同相对分子质量的聚醚胺通过亚胺法接枝到苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)侧链上,制备了亚胺化苯乙烯马来酸酐(SMI)超分散剂,研究了其对TiO2颜料的分散性能。利用红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对分散剂进行了表征;通过测量TiO2在甲苯中的粒径和分散稳定性确定SMI的分散性能。结果表明:成功制备了SMI分散剂,当使用聚醚胺D-2000改性SMA时,制得的SMI分散剂对TiO2悬浮液体系有良好的分散效果(48 h内基本无颗粒沉降),能够有效防止颜料颗粒聚集。

酚醛环氧乳液的制备及其漆膜耐热和燃烧性能研究

为了开发具有高耐热性的酚醛环氧基成膜物,满足防火涂料耐热性能的要求。以相反转技术制备了酚醛环氧乳液,利用正交实验极差分析法,探讨了乳化剂种类、乳化剂用量及助溶剂用量对乳液性能的影响,并通过DSC、TG、微型量热分析(MCC)对其固化漆膜的耐热和防火性能进行研究。结果表明:采用6%由羟基与环氧基物质的量比为1∶1时合成的乳化剂、6%助溶剂制备的酚醛环氧乳液,粒径最小为900 nm,分布均一且稳定性好。酚醛环氧乳液制备的漆膜的玻璃化转变温度为98.78℃,800℃时残炭率为17.7%,均显著高于由普通双酚A型环氧乳液对应漆膜的。且酚醛环氧漆膜在燃烧时的热释放速率低于普通双酚A型环氧乳液对应漆膜的,可应用于防火涂料。

磁性二氧化硅纳米线的制备及其对环氧树脂的增韧效果

以反相微乳液法制备的二氧化硅纳米线(SiO_(2)NW)为基础,采用原位化学氧化共沉淀法在二氧化硅纳米线表面生长四氧化三铁,制备了表面负载四氧化三铁的磁性二氧化硅纳米线(SiO_(2)NW@Fe_(3)O_(4))。利用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜研究了SiO_(2)NW和SiO_(2)NW@Fe_(3)O_(4)的结构和形貌。通过机械搅拌和超声分散将SiO_(2)NW@Fe_(3)O_(4)均匀分散在环氧树脂中,在微磁场环境中对环氧树脂进行固化,并对固化后涂层的力学性能进行测试。结果表明:与纯环氧树脂相比,添加磁性二氧化硅纳米线并在微磁场环境中固化后,环氧树脂的拉伸强度、冲击强度和断裂韧性分别提高了59.1%、98.5%和135.0%。磁性二氧化硅纳米线在环氧树脂中向特定方向排列,改善了环氧树脂特定方向的力学性能。

阴极电泳涂料用封闭型PDI固化剂的制备

首先以生物基五亚甲基二异氰酸酯(PDI)和三羟甲基丙烷为原料合成了PDI预聚体,再以甲乙酮肟为封闭剂对PDI预聚体的-NCO基团进行封端,合成封闭型PDI固化剂。将封闭型PDI固化剂应用于阴极电泳涂料,考察了固化剂的应用性能。结果表明:当PDI单体用量为1 mol,三羟甲基丙烷和甲乙酮肟的用量分别为0.45 mol和0.55 mol时,所制备的封闭型PDI固化剂状态良好,且固化剂与胺化环氧树脂配套制备的电泳乳液贮存稳定性良好,电泳漆膜可在135℃/20 min实现固化,漆膜性能满足HG/T 3952-2007要求。

有机硅改性潜固化型单组分聚氨酯的制备及性能

为提高单组分聚氨酯材料的低温柔顺性与疏水性,通过溶液聚合法,在潜固化型单组分聚氨酯预聚物中引入端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH),制备了有机硅改性潜固化型单组分聚氨酯材料。通过红外光谱、动态力学分析和拉伸性能测试等研究方法,探讨了不同PDMS-OH添加比例对改性聚氨酯材料性能的影响。结果表明:随着PDMS-OH添加比例的升高,改性聚氨酯材料的阻尼因子升高,玻璃化转变温度向低温方向移动;虽然材料的拉伸强度有所下降,但断裂伸长率明显升高;接触角增大,吸水率下降。有机硅改性的单组分聚氨酯材料以其优异的低温柔顺性与疏水性,拓宽了材料的使用温域,改善了材料的使用条件。

PEDOT:PSS的商业化应用研究进展

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)水性分散体是一种基于规模化氧化聚合技术生产的高附加值导电液,解决了本征导电聚合物PEDOT的加工性,其固相材料形态多样且具有优异的光学、电学、电化学、力学、化学和热学稳定性、生物兼容能力等性能,在有机电子领域应用广泛,且长期处于学术研究热点和前沿。简述了PEDOT:PSS的制备方法并根据发展阶段全面分析厘清了其应用研究进展,以为学术界和业界提供借鉴,为继续推动PEDOT:PSS的商业化应用和国内产学研合作突破技术壁垒提供有益帮助。