煤沥青交联改性处理对碳结构的影响

沥青基炭制品的碳结构高度依赖前驱体沥青的性质。采用化学交联的方法对沥青进行改性处理时,尽管化学交联的反应机理为亲电取代反应,但交联剂、催化剂的种类不同,沥青改性程度存在差异,进而影响炭制品结构。以中低温煤沥青为原料,探索3种交联剂(对苯二甲醇(PXG)、苯甲醛(BA)、对苯二甲酰氯(TPC))、5种催化剂(对甲苯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、硼酸)对沥青交联改性后炭制品结构的影响。通过TG-DTG、FT-IR研究交联改性后沥青热稳定性及沥青官能团的变化;借助XRD、Raman表征改性后沥青炭制品的微观结构差异。结果表明:交联剂和催化剂的存在促进了沥青分子的交联,有效阻止了热转化过程中轻组分挥发,提高了沥青的结焦值、软化点、热稳定等指标。以PXG为交联剂,沥青支链上亚甲基CH_(2)的H不易被取代;而以硼酸为催化剂时,支链末端甲基上的H易被取代;以BA为交联剂,取代氢的位置明显发生在芳香环上;以TPC为交联剂、浓硫酸为催化剂时,交联产品的C=0官能团含量增加,说明在这种组合下,TPC参加反应较多。无论与哪种交联剂相结合,浓盐酸为催化剂时,交联反应更易促进苯环上和支链上的C—H键发生取代反应。经过交联改性后的沥青,炭化过程中分子间较强的π-π相互作用减弱,有效阻止碳有序结构的形成,碳无序结构含量I_(D)/I_(G)增大。同时碳微晶层间距d_(002)明显增加,有序堆积平均堆积高度L_(c)减小,芳香层数降低,说明化学交联不仅影响有序碳结构排列,还可抑制碳微晶结构发育。其中硼酸作为催化剂时,催化效果更理想。获得的炭制品d_(002)在同组产品中最大。PXG、硼酸组合与沥青发生交联时,所得碳材料的d_(002)达0.377 nm。本研究为进一步定向调控和构筑沥青基碳材料奠定基础。

体育器材领域用二步法硅烷交联改性聚乙烯

通过化学方法与物理方法改善聚乙烯性能,使其拥有更具优势、更优异的力学性能,从而实现在体育器材领域的广泛应用。二步法硅烷交联改性工艺,不仅可促使改性聚乙烯内部呈现三维网状结构,还可有效改进材料综合力学性能。概述了聚乙烯硅烷交联改性工艺,以二步法工艺为例制备了体育器材领域用改性聚乙烯,进而详细分析了改性聚乙烯在体育器材领域的实际应用。

1,4-苯二甲醇交联改性石油树脂的制备

针对C9石油树脂用作包覆材料时存在软化温度与残炭率低的问题,选用甲基磺酸(MSA)为质子酸催化剂,1,4-苯二甲醇(PXG)为交联剂,对石油树脂进行交联改性。考察了反应温度、PXG用量(PXG占石油树脂的质量分数)、MSA用量(MSA占石油树脂的质量分数)对改性石油树脂软化温度与残炭率的影响,利用傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、热重分析和扫描电子显微镜等对改性树脂进行表征。结果表明,最佳工艺条件为:反应温度220℃,PXG用量9%(w),MSA用量7%(w)。在此工艺条件下,改性石油树脂软化温度可提升到115.9℃,残炭率达19.84%(w),与改性前相比,改性石油树脂重均分子量、热稳定性均明显提升。

水性聚氨酯的交联改性及其性能

阴离子水性聚氨酯(PU)含有羧基起内乳化剂作用稳定水性聚氨酯分散体(PUD),同时也使PU膜具有高的亲水性。为提高PUD涂膜性能,采用氮丙啶和聚碳化二亚胺对其进行交联改性。利用红外光谱和热重分析表征了PUD固化涂膜,结果表明:在室温下氮丙啶和聚碳化二亚胺可与PUD链上的羧基反应,PUD涂膜性能的提高取决于固化剂种类:如氮丙啶能显著改善涂膜耐水性、耐溶剂性及耐污染性,因其能提高涂膜的凝胶含量至92.63%,涂膜硬度至0.72,其最佳的氮丙啶与羧基的质量比为5.84;另一方面,聚碳化二亚胺能改善涂膜的附着力、柔韧性及抗冷脆性,最佳的聚碳化二亚胺与羧基的质量比为10.37。TGA曲线表明聚碳化二亚胺能提高PUD涂膜的热稳定性,而氮丙啶则降低涂膜的热稳定性。

树胶的交联改性及其作为钻井液处理剂的研究

为有效提高树胶水溶胶液的黏度和水溶性,以SP树胶为原料,通过环氧氯丙烷交联改性,制备了交联改性的SP-1树胶。DSC曲线表明,SP的相变温度为159℃,SP-1的相变温度为156.17℃,吸收峰向低温方向移动,证明SP与环氧氯丙烷发生交联反应,羟基有所减少。通过正交实验,利用极差分析方法,优化出适宜的交联改性反应条件：反应pH值为10、环氧氯丙烷的用量为56.40 g/100 g、反应温度为50℃。与SP树胶相比,交联改性树胶SP-1具有良好的水溶性,增黏率为116.7%,降滤失率为30%;相比于基浆,SP-1的增黏率为160%,降滤失率为53.2%。经SP-1处理的水基钻井液在30~120℃范围内流变性能稳定,API滤失量保持15 mL以下。泥球实验表明,泥球在SP-1水溶胶液中能够长时间稳定存在。

水性聚氨酯-丙烯酸酯的交联改性及涂膜性能

分别采用氮丙啶(AZ)和聚碳化二亚胺(PCD I)对水性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液进行交联改性.傅里叶红外光谱分析表明,PUA中的羧基(COO-)参与了交联反应.涂膜性能测试表明:AZ能显著提高涂膜的凝胶量和硬度,改善涂膜的耐水性、耐溶剂性和耐污性,AZ与COO-的最佳质量比为6.60;而PCD I能增强涂膜的柔韧性,显著改善涂膜的抗冻融性,PCDI与COO-的最佳质量比为16.67.热重分析发现,AZ和PC-D I均可提高涂膜的热稳定性.

GAP型交联改性双基推进剂黏合剂的力学性能

将GAP与异氰酸酯预聚后引入双基推进剂黏合剂中,研究了固化剂种类、R值、固化催化剂二月桂酸二丁基锡(T12)的含量和增塑比对黏合剂的交联网络结构参数RNB值和力学性能的影响。结果表明,随着R值以及(T12)含量的增大,黏合剂的RNB值增大。在与NC中活性-OH交联反应时,TDI的反应活性比IPDI的高。GAP-TDI/NC/NG胶片的最大抗拉强度和断裂延伸率分别可达1.09MPa和202.12%,Tg最低为-42.66℃。

交联改性大豆蛋白胶胶合板的工艺及湿剪切强度研究

为了确定应用交联改性大豆蛋白胶制造胶合板的工艺,采用正交试验,分析热压工艺参数和涂胶量对胶合板剪切强度的影响。在试验优化的工艺参数:热压温度160℃,压力1.5MPa,时间2min/mm,双面涂胶量380g/m2等条件下,胶合板的湿状剪切强度满足GB/T 9846-2004《胶合板》中I类胶合板的要求,且不会随蒸煮时间的延长而出现明显下降,耐水性能稳定。

甲壳素交联改性制备超级保水凝胶

甲壳素脱乙酰化反应后,用以甲醛为主体配制而成的交联剂进行交联改性,制得对蒸馏水保水值达1200～1500倍、对自来水保水值大于500倍的超级保水凝胶。其用量最佳配比为壳聚糖0 1g/1%HAc7ml/交联剂3 5ml/增强剂0 5～0 7ml。从Schiff碱反应机理,结合红外光谱分析,提出甲醛交联壳聚糖的交联键结构。

大豆蛋白标签胶交联改性研究

以分离大豆蛋白(SPI)与木薯淀粉为材料,通过尿素处理改性和交联剂交联改性方法制备大豆蛋白标签胶。结果表明,大豆蛋白基标签胶的最佳工艺为,液料比m(水)︰m(SPI)为10︰1,淀粉加入量20%,尿素加入量100%,交联剂加入量4.5%(占SPI),处理温度70℃,处理时间1.5h。此条件制备的标签胶黏度为6 670m Pa·s,粘接力184N,耐常温水性(20±2)℃≥240h。SEM分析表明,交联剂具有螯合和纳米的双重效应,使胶粒分散更均匀,机体结构更紧密。

氧化淀粉胶黏剂的交联改性及其性能研究

用玉米淀粉与过硫酸铵反应制备了氧化淀粉胶黏剂,再与二羟甲基双氰胺(DMDCD)进行交联反应,制备了一种交联改性氧化淀粉胶黏剂。采用红外光谱对样品进行了表征,并讨论了交联改性对氧化淀粉胶黏剂耐水性和贮存稳定性的影响。实验结果表明:DMDCD改性提高了淀粉胶黏剂的耐水性与贮存稳定性;当过硫酸铵质量分数为淀粉质量的1.5%,DMDCD质量分数为淀粉质量的3%时,交联改性氧化淀粉胶黏剂的贮存稳定性在45 d以上,其耐水时间、黏度分别为102 h和1680 mPa.s;红外分析证实了DMDCD与氧化淀粉发生了交联反应。

再生丝素纤维的湿法纺丝及其交联改性研究

以六氟异丙醇(HFIP)溶解再生丝素膜,通过湿法纺丝获得再生丝素纤维。再生丝素纤维经1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)作为交联剂进行后处理,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、DSC热分析法、力学性能等表征方法研究和分析了牵伸和交联前后纤维聚集态结构和力学性能的变化。研究结果表明:再生丝素纤维经牵伸和EDC/NHS交联改性后,纤维直径变细为87μm,纤维内部结构以silk II结构为主;纤维的热稳定性提高,热分解峰峰值由281℃提高至288℃;纤维的断裂强度和断裂伸长率明显增大,分别达到1.41 cN/dtex和11.38%,表现出良好的柔韧性。

交联改性壳聚糖在棉织物活性染料染色中的应用

采用交联改性降解壳聚糖对棉织物进行接枝改性，考察壳聚糖接枝改性对棉织物雷马素活性染料染色性能的影响．结果表明：棉织物经壳聚糖改性后，增加了织物表面对染料阴离子的亲和力和固着力，上染率和K／S值都有所提升，其固色率也有很大提高，均达80％以上；经雷马素红RR和雷马素黄RR染色后，改性棉织物的干、湿摩擦牢度和耐皂洗褪色同未改性棉织物一样，分别为4、3～4和4级，耐皂洗沾色降低半级，为3～4级．用雷马素蓝RR染色后，改性棉织物干摩擦牢度提高半级，达4级，湿摩擦牢度和耐皂洗等级同未改性棉织物一样，分别为3～4和4级．

含BuNENA钝感交联改性双基推进剂能量分析

利用推进剂配方理论计算程序,计算了Bu NENA钝感交联改性双基推进剂的能量性能。结果表明,标准理论比冲随粘合剂GAP/NC比例和增塑比的变化很小;随固体含量、固体填料RDX/AP/Al配比的变化很大。CL-20取代AP后,Bu NENA推进剂在固体含量为70%,其中CL-20为39%~52%范围内（相应的Al粉含量在7%~10%范围）,都可得到2700N·s/kg以上的理论比冲值,是一个有潜力的集高能、钝感、低特征信号于一身的推进剂体系。

羧甲基纤维素的环氧氯丙烷交联改性研究

采用环氧氯丙烷作为交联剂,对纤维素原料和羧甲基纤维素(CMC)成品进行交联改性,采用两种不同的反应途径制备交联改性的CMC产品,通过对各自产品粘度随温度的变化以及透光度、耐温性的研究,发现先羧甲基化后交联的产品的性能更为优异。

静电纺羽毛角蛋白/聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜的交联改性及表征

采用氧化法从鸡毛中提取角蛋白(FK),将其与聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝技术成功制备出FK/PVA/PEO三元共混膜。为了增强共混膜的综合性能,加入乙二醛对其进行交联改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、接触角实验及电子万能试验机对交联前后共混膜的形貌、结构、热稳定性、耐水性以及力学性能进行测试和表征。结果表明:当乙二醛/FK质量比从0%增加至8%时,纤维平均直径由(249.76±38.02)nm增至(399.67±53.44)nm,接触角由(42.1±5.1)°增至(84.9±7.1)°。当乙二醛/FK质量比为6%时,抗拉强度和杨氏模量达到最大,分别为4.57 MPa和6.64 MPa。

无烟交联改性双基推进剂的高、低压燃烧特性

分析了无烟交联改性双基推进剂样品的火焰结构、燃烧波温度分布和熄火表面成分,初步研究了无烟交联改性双基推进剂在高、低压力下的燃烧特性。结果表明,压力升高,无烟交联改性双基推进剂的燃烧模式由双基推进剂的燃烧模式转变为与复合推进剂类似的燃烧模式。

交联改性多孔淀粉方法的比较研究

采用化学交联的方法对多孔淀粉进行结构上的强化。通过比较三氯氧磷、三偏磷酸钠、混合酸(柠檬酸和乙酸酐按一定的比例混合)三种交联淀粉的方法,以混合酸交联法效果最好,可明显提高多孔淀粉结构性能,其冻融稳定性、抗老化性、抗剪切性等方面都最好。其最佳条件为:混合酸加入量为淀粉干重的5%,柠檬酸?乙酸酐(g/mL)为:1∶30,温度40℃,时间120 m in。所得的交联多孔淀粉的交联度程度较原多孔淀粉提高27.61%。

静电纺丝羽毛角蛋白纳米纤维膜的交联改性研究

将羽毛角蛋白(FK)、聚乙烯醇(PVA)及聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝加工技术制备FK纳米纤维膜,并使用戊二醛对其进行交联改性。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪及电子万能试验机对交联前后纤维膜的形貌、结构、热稳定性、抗水性以及力学性能进行了测试和表征。结果表明:交联前纳米纤维膜的纤维结构均匀且光滑;随着交联剂戊二醛含量的增加,纤维膜形貌变化不大,热稳定性有所提高,接触角及力学性能增加较明显。当戊二醛质量占纺丝液溶质质量的15%时,纳米纤维膜的接触角大约是交联前的4倍,抗拉强度增至交联前的2.8倍。