煤液化残渣诱导缩聚制备冶金焦的影响因素

煤液化残渣所含沥青质和重油在热解时可产生大量自由基,如不能被及时稳定和缩聚将转化为大量焦油和气体,形成孔隙结构,从而影响所制冶金焦密度。为此,拟引入添加剂诱导其高效缩聚,提高聚合物密度,再经炭化后制备优质冶金焦。通过系统研究不同添加剂(糠醛、甲醇、呋喃和羟基丙酮)、温度(350、400、450、500和550℃)、停留时间(0、30、60和120 min)和添加量(0、4、8和16 g)对所制聚合物缩聚率、结构性质、密度、热稳定性和表面性质影响,获得煤液化残渣诱导缩聚的最优试验条件。在最优条件下,分别探讨所制聚合物和炭化物的表面形貌、微晶结构和元素变化情况,获得煤液化残渣诱导缩聚机理。结果表明,添加剂(糠醛)的诱导缩聚效果最佳,其次是羟基丙酮,因而理想添加剂至少应含有1个醛基或酮基。不同添加剂可促进煤液化残渣缩聚,提高所制聚合物比表面积、孔容、平均孔径和真密度。温度和停留时间对煤液化残渣/糠醛聚合物热稳定性和表面性质影响较大,温度升高和停留时间延长可促进煤液化残渣所含酚类基团和芳香物中H参与缩聚反应,提高聚合物的缩聚程度。煤液化残渣/糠醛(焦炭)整体呈片层密实状,并含更多无定形碳。

直接缩聚合成聚乳酸研究进展

聚乳酸是一种性能优良的完全生物降解塑料,产品价格高是其进入市场的重要障碍,通过直接缩聚法有望能合成低 成本的聚乳酸。综述了溶液缩聚及直接熔融缩聚、熔融缩聚-扩链、熔融缩聚-固相聚合合成聚乳酸的研究进展。展望了直接 缩聚法合成聚乳酸的前景。

环氧树脂增强苯酚−尿素−乙二醛共缩聚树脂的粘接性能研究

为了改善乙二醛基树脂胶黏剂的胶合性能及耐水性,以环氧树脂(EPR)、苯酚(P)、尿素(U)、乙二醛(G)为原料,合成了一种新型EPR−PUG多元共缩聚树脂胶黏剂,探究树脂的基本性能、固化性能、胶合性能,以确定P/U/G摩尔比对树脂胶黏剂体系性能的影响和树脂胶黏剂的较佳合成配方。通过接触角、傅里叶变换红外光谱(FT−IR)、核磁共振碳谱(13C NMR)和X−射线光电子能谱(XPS)方法分析了共缩聚树脂胶黏剂的结构特征和合成机理。结果表明:原料的官能团之间发生了有效交联反应,分子间形成了致密的网络结构,致使树脂胶黏剂体系整体性能得以提升;在P∶U∶G摩尔比为0.1∶1.0∶1.5、反应pH为4~5、反应温度为70~80℃、反应时间3 h、EPR添加量为13%时,所制备的EPR−PUG共缩聚树脂胶黏剂制备的胶合板性能最佳,干/湿强度分别为2.48 MPa、1.33 MPa(冷水)及0.72 MPa(63℃热水),符合国标对II类胶合板的要求,且无甲醛释放。

聚丁二酸丁二醇酯熔融缩聚增黏特性

为解决生物可降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)长期正常储存过程中易发生降解而导致分子量下降的难题,通过熔融缩聚增黏方法实现了PBS分子量的提升。研究了反应温度、反应时间、初始特性黏度以及熔体膜厚等对PBS特性黏度、分子量、热性能和流变性能的影响。结果表明:PBS分子量随熔融缩聚增黏温度升高而升高;220℃反应60min,PBS特性黏度即可从1.049dL/g升至2.072dL/g;PBS初始黏度越低其增黏速率越高;而PBS的熔体膜厚与其增黏反应速率呈反比;PBS特性黏度的升高导致结晶困难,进而使其熔点下降。流变测试结果表明随着特性黏度升高,PBS熔体强度与热稳定性均提升,能满足重新加工和使用的需求,通过熔融再聚合方法可有效解决PBS因降解而无法满足其后续加工和使用需求的难题。

共缩聚法制备TEA-MCM-41介孔材料及其催化性能研究

采用共缩聚“一锅法”合成出一系列硅基三乙胺离子液体固体碱性材料TEA-MCM-41(x)。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱仪和Hammett指示剂等技术对TEA-MCM-41(x)的理化性质进行了表征。结果表明,正硅酸乙酯与硅基三乙胺离子液体发生了共缩聚反应,在模板剂十六烷基三甲基溴化铵作用下制备的材料具有典型的介孔结构、较大的比表面积和较窄的孔径分布。在茴香醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应中,离子液体负载量为10%(摩尔分数)的TEA-MCM-41(10)催化活性最高。以乙醇为溶剂,在TEA-MCM-41(10)用量为0.08mmol,茴香醛与丙二腈摩尔比为1∶1.25,反应温度为30℃、反应时间1h条件下,茴香醛可以定量转化成目标产物(4-甲氧基苯亚甲基)丙二腈,催化剂重复使用5次未发现明显失活。

酯交换熔融缩聚法制备脂肪族聚碳酸酯

针对传统脂肪族聚碳酸酯(APC)的工业制备方法高污染和高能耗的问题,采用一锅法,以不同碳酸二烷基酯和直链二元醇作为缩聚单体,熔融缩聚制备APC类可降解工程塑料,研究不同碳酸二烷基酯、催化剂种类、催化剂用量、预聚时间、缩聚温度、直链二元醇碳原子数等因素对APC产物平均分子质量和产率的影响,优化缩聚工艺,并对产物的结构和热力学性能进行表征。结果表明:优化工艺条件为碳酸二甲酯(DMC)和1,4-丁二醇作为缩聚单体、乙酰丙酮锂作为催化剂且其用量为1,4-丁二醇物质的量的1.4%、预聚反应时间为4.5 h、缩聚温度达到245℃,此条件下所制备聚碳酸丁二醇酯(PBC)的重均分子质量达到最大值MW=4.04×10^(4)g/mol,产率达到82.0%;分别采用DMC/1,4-丁二醇、DMC/1,5-戊二醇、DMC/1,6-己二醇制备的3种APC的初始热分解温度达到250℃以上,可以满足相应的使用温度条件。

基于醇解-酯交换法再生PET的固相缩聚

为研究再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(CRPET)固相缩聚反应规律及影响因素,在真空条件下,对比分析原生对苯二甲酸乙二醇酯(vPET)和CRPET的固相缩聚反应特征,探究不同端甲基含量和不同尺寸CRPET的固相缩聚反应规律;通过改变反应氛围,在真空和氮气两种反应氛围下分别考察了真空度、氮气流速以及预结晶温度对CRPET特性黏度的影响,对比分析了固相缩聚前后CRPET性能的变化。结果表明:在相同反应条件下,vPET的固相缩聚反应速率大于CRPET;端甲基的存在会阻碍CRPET固相缩聚反应正向进行,但随着温度的升高,这种阻碍逐渐减弱;减小CRPET尺寸或升高反应温度均会提高特性黏度增长速率;CRPET特性黏度在真空条件下比氮气条件下的增量更大;固相缩聚反应在较高氮气流速和真空度下更容易进行;预结晶温度上升会促使固相缩聚反应正向进行,但过高结晶温度会阻碍CRPET内部小分子的扩散逸出,导致特性黏度增长减缓;固相缩聚反应能够提升CRPET的结晶性能,对其热性能影响微弱。

聚酯熔融缩聚增黏过程的工程分析

聚酯增黏方法有固相缩聚、溶胀缩聚、熔融缩聚和化学增黏等,熔融缩聚增黏不但高效、清洁,而且产品质量的不均匀性明显改善。具有良好的成膜、更新等传递性能的高黏高效脱挥设备包括缩聚反应器和脱醛设备的结构型式是熔融缩聚增黏过程的关键。

结构模型缩聚的改进IRS方法

模型缩聚法在结构的静力和动力特性分析中有着广泛的应用。应用模型缩聚法,可以有效降低结构的有限元计算规模,节省计算时间和成本,并能获得和实验测量自由度相匹配的有限元模型。本文在改进模型缩聚方法 (improved reduced system, IRS)的基础上,提出一种考虑二阶惯性量的改进IRS方法,有效改进了IRS方法的计算精度,和模型缩聚迭代法(iterated IRS, IIRS)相比,此方法计算量更小且计算精度更高。以桁架结构和框架结构为例对所提二阶IRS方法进行了验证,并将计算结果与精确值、Guyan缩聚解、IRS缩聚解和IIRS缩聚解进行了比较,结果表明了所提方法计算精度最好,具有良好的工程应用前景。

基于Guyan缩聚的颤振优化设计方法

飞行器在设计过程中为了避免颤振发生,会对舵面及其局部连接结构进行反复的迭代设计,直至满足规定的裕度要求。为了提高飞行器颤振优化过程中结构模态分析的效率,本文利用结构动力学原问题的力学特征,选择一组合适的减缩基向量,基于Guyan缩聚与超单元的模态综合法将大型结构的动力学问题进行物理降阶,将设计结构中不变方案的部分进行缩聚,变成外部超单元,提高结构方案迭代的效率,最终通过结构优化,实现了防止颤振的目标。

热缩聚法制备包覆沥青的基础研究

包覆沥青对提高锂离子电池负极材料的性能起到重要作用。以乙烯渣油沥青为原料,通过常压热缩聚法制备包覆沥青。考察了反应温度、反应时间对包覆沥青的基础指标(软化点、甲苯不溶物、喹啉不溶物和结焦值)和光学显微结构的影响。研究结果表明:以N_(2)作为保护气体,当热缩聚反应温度为390℃,反应时间为4 h的条件下,制备出了软化点为200℃,甲苯不溶物为35.47%,喹啉不溶物为1.11%,结焦值为67%的各向同性沥青。通过FTIR和TGA分析可知,乙烯渣油沥青和高软化点各向同性沥青的芳香性指数(Iar)分别为0.5266和0.5377,在700℃热解残余质量分别为20.22%和50.79%。表明乙烯渣油沥青通过热缩聚处理后得到的高软化点各向同性沥青具有较高的芳香性和良好的热稳定性,是一种优质的包覆沥青。

萘系双环芳烃缩聚方法研究进展

综述了萘系双环芳烃的结构特性、应用领域及其对环境和健康的潜在影响。对非催化热缩聚、压力诱导缩聚以及多种催化缩聚方法进行了详细分析,特别是对AlCl_(3)、HF/BF_(3)、过渡金属和固体超强酸SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)等催化机制进行了深入探讨,揭示其缩聚反应的机理、优势与局限性。最后提出了在萘系双环芳烃缩聚领域尚未解决的问题和挑战,为推动相关领域的科学研究和技术发展提供了深入的参考。

羧酸/磺酸/聚醚三元共缩聚型乳化降粘剂的组成与性能

为满足稠油开采业对乳化降粘剂耐高温、抗矿盐等性能的要求,合成了一种磺酸、羧酸和聚醚共缩聚型乳化降粘剂,在实验室考察了共缩聚物组成与性能的关系。结果表明,在350℃高温处理前后,其乳化降粘效果无明显的变化;在钙镁离子浓度达2000mg/L的矿化水中,其降粘率仍达90％以上,优于磺酸盐或磷酸盐型乳化降粘剂。

废旧PET的固相缩聚工艺与黏度快速检测研究

为实现废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(rPET)瓶到瓶的原级回收,本文采用固相缩聚(SSP)技术,在不同反应温度(220~240℃)、反应时间(2~10 h)以及气体氛围下(空气、氮气与真空)对rPET的扩链增黏效果进行研究,通过特性黏度、结晶度以及端羧基含量变化分别探究扩链后rPET的增黏效果、结晶行为以及SSP反应机理。结果表明:升高反应温度、延长反应时间、氮气氛围条件下利于增强rPET的扩链效果与结晶度,其特性黏度[η]最高可达到0.85 dL/g。扩链后的rPET的端羧基含量下降证明SSP反应可通过端羧基基团发生。此外,通过特性黏度与熔体流动指数间的对应关系,建立黏度的快速检测方法,为实际工业化生产提供技术性指导。

聚碳酸酯终缩聚反应器的研究进展

聚合反应器为PC生产过程中的核心设备,尤其对于终缩聚过程,需要在高温、高真空度下进行,其内构件设计不仅要考虑高黏聚合体系的混合与传热,而且需要考虑副产物苯酚的高效脱除。本文综述了终缩聚反应器结构的研究进展,并对该反应器的应用研究进行了展望。

锑系和钛系聚酯的固相缩聚研究

为了研究乙二醇钛对聚酯固相缩聚反应及聚酯切片性能的影响,采用小型固相缩聚装置研究了分别以乙二醇钛与乙二醇锑为催化剂制备聚酯的固相缩聚反应动力学,并对两种催化剂制备的增黏切片进行注塑试验。结果表明乙二醇钛制备的聚酯固相缩聚反应活化能为74.6 kJ/mol,高于乙二醇锑制备的聚酯的56.7 kJ/mol。采用乙二醇钛制备的增黏切片和注塑加工的瓶坯热稳性能都优于乙二醇锑制备的增黏切片和瓶坯。

PET固相缩聚反应机理的研究

对ＰＥＴ固相聚合的反应机理进行了较深入地研究。并首次对副产物ＥＧ表面扩散控制机理进行了探讨。通过研究发现：固相聚合机理与温度、预聚体尺寸、惰性气体的流量（或真空度）有关。当反应温度较低时（如１６０～１８０℃），ＰＥＴ固相聚合总是化学反应控制的过程。当反应温度较高（如≥２２０℃），且预聚体的尺寸较大时，ＰＥＴ的固相聚合实际上是由副产物ＥＧ从样品内部向表面的扩散控制的。当反应温度较高，且预聚体的尺寸很小（如几十微米）时，又惰性气体流量较小（或真空度较差），ＰＥＴ固相缩聚反应为副产物ＥＧ从样品表面向外的扩散所控制；若惰性气体流量较大（或真空度较好），反应又转化为化学反应控制。

固态缩聚聚酰胺66的流变性能研究

利用Ｉｎｓｔｒｏｎ ３２１１型毛细管流变仪研究了固态缩聚聚酰胺６６（ＳＳＰＰＡ６６）的流变性能，讨论了剪切速率！ 剪切应力和温度对ＳＳＰＰＡ６６ 熔体表观粘度的影响ァ结果表明，ＳＳＰＰＡ６６ 熔体的表观粘度随着温度的升高而降低；粘流活化能ΔＥ随剪切速率的增大而减小。在实验温度下，ＳＳＰＰＡ６６ 熔体的表观粘度随剪切速率和剪切应力的增大而降低，非牛顿指数ｎ 小于１，ＳＳＰＰＡ６６ 熔体为假塑性流体。

三维弹性力学边界元多域缩聚法分析

采用超参非连续元离散三维弹性力学问题边界积分方程，借助三角极坐标变换方法处理奇异积分。将超参非连续元用于多域边界元分析，解决了自由度约束问题。提出了二次缩聚的概念，提高了多域缩聚边界元法的求解效率。通过数值算例表明了本文方法的可行性和有效性。

磷酸－铵脱水缩聚动力学

本文研究了化学纯ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、农用磷铵及在二者中添加ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ的脱水缩聚动力学，并用纸色谱法分析出了缩聚产物中聚磷酸盐的组成。实验结果表明，农用磷铵的脱水缩聚较纯磷铵的脱水缩聚容易进行。