高固体分氟碳涂料研制及配套性研究

为了降低传统氟碳涂料的VOC含量,采用高固体分氟碳树脂作为基料,耐候型异氰酸酯为固化剂,经过配方优化设计,研制了一种高固体分氟碳涂料,重点探讨了固化剂类型、R值[n(—NCO)∶n(—OH)]、固化促进剂用量、光稳定剂(紫外光吸收剂和受阻胺光稳定剂)及其用量对涂料性能的影响;研制的高固体分氟碳涂料固体分为82%,涂层耐候性优异,3000 h人工加速老化试验保光率≥80%,ΔE≤3.0。为了确保层间附着力,配套的高固体分环氧云铁中间漆应选用低极性改性聚酰胺或改性酚醛酰胺作为固化剂;另外,高固体分氟碳涂料超过一定重涂时间会导致涂料层间附着失效。研制的高固体分氟碳涂料满足涂料化工领域实际应用和未来发展需求。

高固体分热固性丙烯酸树脂的合成及性能研究(Ⅰ)合成研究

详细考查了引发剂、链转移剂对丙烯酸聚合物制备过程及性能的影响;采用凝胶渗透色谱(GPC)和均匀设计实验法对影响聚合物分子质量和分子质量分布的主要因素进行了研究。在此基础上合成了性能符合要求的高固体分羟基丙烯酸聚合物。

高固体分FEVE氟碳涂料的性能测试及应用前景

以GK-573氟树脂为基体制备了性能优异的高固体分FEVE氟碳涂料。对基体氟树脂的红外光谱和氟碳涂料的耐候性进行分析测试,其性能完全满足各项行业标准,同时对高固体分FEVE氟碳涂料的性能、经济效益、VOC排放进行分析,结果表明其具有一定的市场前景。

高固体分生活饮用水防护涂料的制备

研制了一种高固体分生活饮用水防护涂料,其具有优良的耐水、耐高低温、耐酸碱、耐磨等性能,无异味、异色和异常。

α-甲基苯乙烯二聚体在高固体羟基丙烯酸树脂合成中的应用研究

揭示了高固体丙烯酸树脂分子量大小受α-甲基苯乙烯二聚体的影响规律。用六亚甲基二异氰酸酯三聚体和丙烯酸树脂进行交联固化反应,制备了交联固化涂膜,并对树脂及其交联固化涂膜的机械性能进行表征。结果表明:α-甲基苯乙烯二聚体对降低丙烯酸树脂黏度和分子量有积极影响,在高固体分羟基丙烯酸树脂合成中的用量应为0.5%~1.5%。

南海环境用高固体分丙烯酸聚氨酯面漆的研制

探讨了羟基丙烯酸树脂、聚酯多元醇树脂、树脂配比及P/B对面漆基本物理性能和耐候性的影响,并制备了一种适用于南海环境的高耐候的高固体分丙烯酸聚氨酯面漆。研究表明,以聚酯多元醇树脂B2作为改性树脂替换20%的羟基丙烯酸树脂A1作为基料体系,P/B控制在6/4时,漆膜具有优异的耐候性及机械性能,可满足多种施工方式的需求。

餐厨垃圾与污泥高固体联合厌氧产沼气的特性

该文在12%高固体质量分数和中温(35±1)℃条件下,开展了餐厨垃圾与污泥不同比例联合厌氧发酵对产气性能及发酵过程限速步骤影响的研究。结果表明,当餐厨垃圾与污泥二者比例为30:30时,累积沼气产率、累积甲烷产率、生物转化产甲烷效率和VS(挥发性固体)去除率分别为612、327mL/g、76.9%和63.6%,皆高于其他原料比例。混合底物中餐厨垃圾为主时,发酵前5d为产气高峰阶段,甲烷含量在整个发酵期间低于60%,挥发性脂肪酸(VFAs)抑制显著;而混合底物中污泥所占比例较高时,产气的高峰期多出现在第10～25d,甲烷含量于发酵前5d迅速上升至50%后,缓慢提高并最终稳定在70%左右。混合底物中污泥所占比例的增加可提升沼气中甲烷含量,亦可明显缓解VFAs抑制作用。累积沼气产率随污泥比例的提高呈先上升后下降的变化。

厨余垃圾高固体厌氧消化处理中氨氮浓度变化及其影响

在中温(35℃)条件下,应用连续式单级高固体厌氧消化技术,研究氨氮浓度在厨余垃圾处理过程中的变化规律.结果表明,在系统稳定运行阶段,投料强度为150.0g/d,挥发性固体甲烷转化率近90%,有机负荷达到4.94kgVS/(m3·d),反应速率为1.48m3CH4/(m3·d),运行情况较为理想.反应运行80d,氨氮浓度超过1700mg/L时,系统呈现氨氮抑制状态,有机负荷为0.77kgVS/(m3·d),反应速率为0.39m3CH4/(m3·d),较稳定运行期大幅度下降.在此过程中,氨氮浓度从消化初期的420mg/L逐渐递增到3000mg/L左右,其中在稳定运行过程中增加速率较大,平均37.15mg/(L·d).同时,微生物经过长期驯化,对高浓度氨氮的抵抗能力增强,系统运行至190d时,氨氮浓度再次升高至3000mg/L,产气速率仍可维持在1.07m3CH4/(m3·d),系统状态较为良好.

有机成分比例对高固体浓度厌氧发酵产甲烷的影响

在12%高固体质量分数和中温(35±1)℃条件下,开展了碳水化合物、蛋白质和脂肪不同比例联合厌氧发酵对产气性能和有机质降解过程影响的研究.结果表明,当3种有机质比例为55:36:9时,每gVS最大产甲烷量、最大比产甲烷速率、实际甲烷产率分别为404.1mL/gVS、11.2mL/(gVS.d)和326.7mL/gVS,皆高于其他有机质比例,并且有机质的降解过程更为高效、稳定.适当添加碳水化合物一方面能够提升自身的降解率,另一方面促使蛋白质和脂肪的进一步降解.当碳水化合物质量百分比高于65%时,总酸、单酸和分子态酸浓度的增加成为发酵过程的抑制因素.蛋白质质量百分比越高,发酵启动时间和发酵周期相应延长,其质量百分比高于48%时,总氨氮和游离氨对产甲烷过程造成一定抑制作用.

秸秆高固体厌氧消化预处理实验研究

农作物秸秆含有大量难降解的木质素,难于直接被厌氧微生物利用,降低了高固体厌氧消化技术处理农作物秸秆的效率.本研究采用4种不同化学药剂浸泡的方法对秸秆进行预处理以破坏木质素结构、加快高固体厌氧消化的进程.实验分别利用浸泡液COD浓度、COD溶出总量和14 d加速产气实验结果来表征预处理效果,考察了预处理药剂种类、浓度,预处理时间、温度,秸秆种类及其破碎程度等因素对预处理效果的影响.结果表明,NaOH溶液是预处理效果最好的药剂,提高秸秆的破碎程度和预处理温度,同样能提高预处理效果.利用4 mg/L的NaOH进行秸秆预处理,14 d加速产气实验共产气约1500 mL(10 g秸秆);预处理24 h后其浸泡液COD浓度达到39000 mg/L.经过NaOH溶液预处理,秸秆中难降解木质素的含量从28%下降到19%,有利于提高高固体厌氧消化技术处理秸秆的效率.

易腐有机垃圾单级高固体厌氧消化实验研究

在中温（35-37℃）条件下,对连续式单级高固体厌氧消化反应器处理易腐有机垃圾进行了试验研究,连续试验时间达半年以上.结果表明,系统稳定运行时,在进料TS为24.79%、VS为23.06%的情况下,单位体积反应器产气效率最高达到3.69L/（L.d）,易腐有机垃圾的产气能力（以VS计）为746.33 L/kg,有机负荷（以VS计）达到4.94 kg/（m^3.d）,水力停留时间47 d,此时期处理效果理想;试验启动之初易发生酸化,其抑制情况严重,出现0产气,经碱性溶液调节后情况得到较好解决;反应进行至80 d后产气速率降至最高速率的一半以下,推断是氨氮浓度超过2 000 mg/L而产生氨氮抑制,经过投加化学药剂和调节进料C/N抑制情况得到缓解.

有机垃圾单级高固体厌氧消化启动实验研究

在中温(35℃)条件下,应用连续式单级高固体厌氧消化技术对有机垃圾进行了实验室规模的处理研究.在启动阶段,垃圾进料量随反应器内pH值及产气量的变化作适当调节.结果表明,在反应器进料有机垃圾的含固率(TS)达到24.79%,挥发性固体物质(VS)达到230.62g/kg的情况下,系统的产气效率以进料VS计达到了705.77L/kg.反应器启动30d后,内部料液的pH值稳定在6.9～7.3之间.在稳定运行阶段,以进料VS计,高固体厌氧消化反应器的有机负荷率(OLR)达到6.98kg/(m3.d),水力停留时间(HRT)为35d,启动实验取得了较为理想的效果.

高固体污泥微波热水解特性变化

考察浓度7%、9%和13%的高固体污泥微波热水解特性,通过生化产甲烷潜能(BMP)实验,分析热处理污泥厌氧消化性能的变化.结果表明,微波加热升温速度快,污泥中悬浮性挥发固体(VSS)和悬浮固体(SS)溶解,液相COD、TOC、氨氮、TN和TP浓度增大,pH值降低.水解效率受污泥浓度影响显著,浓度13%的污泥VSS和SS溶解率低于7%和9%的污泥.170℃热水解5min,9%污泥的VSS和SS溶解率分别为23%和18%,SCOD浓度为41 g/L,TOC和氨氮浓度达到30 g/L和1 g/L.热水解污泥厌氧消化性能提高,9%污泥的产气量在170℃5、min和10 min比未处理污泥增加27%和30.8%.热水解时间对提高消化性能影响不大,热水解由5 min到10 min,120℃、150℃和170℃的产气量分别增加4%3、.6%和5.7%.

高固体分涂料用含羟基星形丙烯酸酯树脂的制备及性能

以占单体物质的量0.01%的低铜盐用量催化剂体系进行电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP),制备了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟丙酯为单体的线形和六臂星形共聚物。采用折光指数-激光-黏度三检测联用GPC,1H NMR和DSC对聚合物的分子结构、共聚组成和玻璃化转变行为进行了研究。将聚合物配制成涂料用树脂溶液,流变行为研究表明星形聚合物溶液黏度最低。在高固含量时,星形聚合物降低黏度的优势更明显。在适合喷涂施工的黏度下,六臂星形共聚物比普通自由基聚合得到的商品化丙烯酸酯树脂的固含量可提高10%。采用异氰酸酯固化剂固化得到的漆膜性能测试表明,星形聚合物对应清漆的表干时间很短,同时力学性能达到良好水平。

绝热加速量热法研究高固体含量改性双基推进剂的热稳定性

采用绝热加速量热法研究了高固体含量改性双基推进剂的热稳定性。结果表明,随RDX含量增加,GLX推进剂中双基组分降低,表现为体系初始分解温度、初始升温速率升高,热稳定性提高。但系统绝热温升增加,意味着一旦发生安全事故,其危害程度显著增加。Al粉替代等量的RDX,热稳定性不变,危害程度加剧。

阴极电泳涂料用高固体分丙烯酸树脂的合成

采用甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)等(甲基)丙烯酸酯类单体合成阴极电泳涂料用高固体分自交联型丙烯酸树脂。研究发现,引入低表面张力、带非极性多环酯基的IBOMA可降低树脂的黏度,提高合成树脂的固体质量分数到75%甚至更高;当单体的滴加时间控制在3～3 5h,采用m(偶氮二异丁腈)∶m(过氧化苯甲酸叔戊酯)=1∶(0 3～0 5)的混合引发剂,w(混合引发剂)=2%～4%时,能获得相对分子质量大小及分布适宜的水溶性高固体分自交联聚合物;研究聚合物水溶性和涂膜交联性的影响因素发现,w(DMAEMA)=16%、w(甲基丙烯酸羟乙酯)=15%、w(N 丁氧甲基丙烯酰胺)=6%时,树脂的水溶性较佳,涂膜的交联度可达90%;引入了丙烯酸作为共聚物自交联的潜催化剂,差示扫描式量热法(DSC)分析表明,w(丙烯酸)=1%时,可显著降低树脂的固化反应温度。

高固体分、高羟值聚酯树脂的合成及性能研究

通过设计羟基聚酯树脂分子结构,选择六氢苯酐、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、三羟乙基异氰脲酸酯等原料,制备了高固体分、高羟值聚酯树脂,研究了不同原材料及合成工艺对树脂性能的影响。结果表明:采用脂环族二元酸制备的聚酯树脂综合性能优于芳香族及脂肪族二元酸制备的聚酯树脂;三羟乙基异氰脲酸酯分子中的环状结构对相邻的酯键起到了"屏蔽"作用,提高了树脂的耐水性;叔碳酸缩水甘油酯用量为固体树脂总量的15%时聚酯树脂的综合性能较好。

高温NaOH预处理对秸秆高固体厌氧消化的影响

研究了NaOH与高温综合预处理对秸秆高固体厌氧消化的影响。利用正交实验考察NaOH浓度、预处理温度和时间对预处理效果的影响。结果表明影响力由大到小的顺序为NaOH浓度、温度、浸泡时间。最佳预处理条件为:NaOH浓度3%,处理温度85℃,浸泡时间36 h。经过高固体厌氧产气实验,常温25℃NaOH预处理后的秸秆产气量相比未经预处理的秸秆,总产气量提高21.68%;而在85℃NaOH预处理后的秸秆产气量相比则提高30.63%。

双组分高固体丙烯酸聚氨酯涂料的研究

介绍了改性高固体分羟基丙烯酸树脂的合成工艺,通过对引发剂、链转移剂、反应温度及叔碳酸缩水甘油酯等因素的讨论,合成了新型的羟基丙烯酸树脂。以其为基料配制了丙烯酸聚氨酯涂料,并讨论了该磁漆的配方设计和各项性能。

高固体含量酚醛树脂的固化特征及动力学研究

本实验合成了固体含量８０％以上的酚醛树脂。利用ＩＲ、ＤＳＣ技术研究了固化特征及其动力学。结果表明，羟甲基参与固化反应，生成亚甲基或醚键。固化过程中放热和吸热共同作用，使动态ＤＳＣ固化曲线上出现平缓宽阔的放热峰。ＤＳＣ数据分析表明。