煤基压块活性炭的制备及吸附水溶液中Cr(Ⅵ)的能力研究

为了降低压块活性炭的制备成本,以大同不黏煤为主料,桃山焦煤和重相沥青为黏结成分,以高温煤焦油和水为成型助剂制备压块活性炭。依靠调节配煤比例和改变活化条件来调控活性炭孔结构。利用碘吸附值、亚甲蓝吸附值、耐磨强度等表征活性炭常规性能;研究了样品吸附水溶液中Cr(Ⅵ)的能力,并考察了活性炭再生效率和质量损耗情况。结果表明:在大同不黏煤、桃山焦煤、重相沥青、高温煤焦油和水的配比为51∶24∶9∶7∶9的基础上,活化温度和时间分别为875℃和2.5 h的条件下制备出的压块活性炭性能最优,其耐磨强度为90%,碘吸附值为902 mg/g,亚甲基蓝吸附值为270 mg/g,比表面积为992.6 m^(2)/g;对水溶液中Cr(Ⅵ)最大吸附容量可达27.3 mg/g;质量分数为5%的硝酸溶液对饱和活性炭在50℃条件下再生8 h效果最佳,再生5次以后,其质量损耗率为21%,性能恢复率为70.06%。

基于涤棉混纺织物的荧光碳点对Cr(Ⅵ)和Hg(Ⅱ)的检测

该文以废弃涤棉混纺织物为碳源,分别在乙二醇和硫酸溶液中通过溶剂热法合成了两种荧光碳点,实现了对溶液中Cr(Ⅵ)和Hg(Ⅱ)的检测。通过透射电镜与红外光谱表征了碳点的形貌与组成,并基于紫外吸收光谱和荧光光谱分析了碳点的电子跃迁形式及发光类型。在乙二醇体系中制得的碳点(ETCCDs)能够选择性检测Cr(Ⅵ),检出限为0.093 mg/L,其检测机理为荧光内滤效应;硫酸体系中制备的碳点(WTCCDs)能够选择性检测Hg(Ⅱ),检出限为0.018µmol/L,检测机理为能量转移。对实际水样中的Cr(Ⅵ)和Hg(Ⅱ)进行检测,验证了上述两种碳点的实用性。基于涤棉混纺织物制备的荧光碳点不仅实现了对两种重金属离子的检测,同时也为废旧纺织物的再生利用提供了借鉴意义。

DCP／MgO复合硫化体系的PUR／CR共混物硫化特性

采用硫化特性参数、溶胀指数和DSC谱图等表征了聚氨酯橡胶(PUR)/氯丁橡胶(CR)共混胶的共硫化性能,并研究了PUR/CR的共混比、补强体系与软化体系等对共混胶的硫化特性的影响。结果表明,采用过氧化二异丙苯/氧化镁(DCP/MgO)复合硫化体系,可以使PUR/CR共混胶达到共硫化;增加PUR和炭黑的用量,减少软化剂的用量,则共混胶料的转矩增大;增加PUR用量,可以加快共混胶料的硫化速度,其它因素对硫化速度的影响不明显。当PUR/CR共混比为20/80、DCP 3份、MgO4份、炭黑N550 30份、软化剂聚异丁烯(PIB)5份时,共混硫化胶有较好的综合性能。

PVC/PUR-T/SEBS-g-MAH三元共混物性能研究

以马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)作为聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)共混体系的增容剂,对不同配比的PVC/PUR-T/SEBS-g-MAH共混体系的物理力学性能进行了研究。结果表明,SEBS-g-MAH对PVC/PUR-T共混体系起到了明显的增容作用,当SEBS-g-MAH用量为6份时,PVC/PUR-T/SEBS-g-MAH共混物具有较好的力学性能。

EPDM/CR共混物的研究

研究了橡胶共混比、硫化体系、高耐磨炭黑用量及共混工艺等对ＥＰＤＭ／ＣＲ共混物性能的影响，考察了共混物的力学性能、耐高温硝酸性能、热空气老化性能、耐辐射性能和相容性。试验结果表明，采用炭黑全部加入ＥＰＤＭ中然后与ＣＲ混合的共混工艺，所得硫化胶的力学性能超过两种橡胶硫化胶力学性能的加和值；共混胶中ＥＰＤＭ采用硫黄硫化才能得到比较好的力学性能。硫化动力学研究表明ＣＲ的硫化速度较ＥＰＤＭ的硫化速度对温度的依赖性小。ＤＳＣ和ＤＶＡ分析结果表明共混胶具有两个明显的玻璃化转变温度，为热力学不相容体系。研制的ＥＰＤＭ／ＣＲ共混物具有耐老化、耐高温硝酸、耐辐射、粘合好等优良性能。

并用比对CR/CM并用胶性能的影响

研究CR/CM并用比对CR/CM并用胶性能的影响。结果表明:随着CM用量的增大,CR/CM并用胶的门尼粘度和定伸应力增大,拉伸强度、拉断伸长率均逐渐减小,撕裂强度呈先增大后减小趋势,耐热老化性能和耐油性能均提高,且常温耐油性能优于高温耐油性能;CR与CM具有较好的相容性。

共混工艺对PVC/CR性能的影响

研究了CR/PVC共混体系的工艺条件如硫化方式、共混温度、加料顺序、硫化条件、及胶种配比等对共混体性能的影响。确定有利于CR/PVC共混体系性能的工艺条件。

共混物IR/CR/苯乙烯类嵌段共聚物的结构与性能研究

选择苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物（ＳＩＳ）、苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物（ＳＢＳ）和α－甲基苯乙烯－丁二烯－α－甲基苯乙烯嵌段共聚物（ＭＳＢＭＳ）３种苯乙烯类嵌段共聚物作为相容剂，通过理论预测和试验测试，研究了它们对ＩＲ／ＣＲ共混物网络结构和力学性能的影响。结果表明，加入ＳＩＳ，ＳＢＳ和ＭＳＢＭＳ可以明显提高硫化胶的弹性常数２Ｃ１和２Ｃ２以及拉伸强度，减小体系的损耗因子。３种共聚物的作用效果顺序为：ＳＩＳ＞ＳＢＳ≥ＭＳＢＭＳ。ＳＩＳ的最佳用量为３～７份。

CR／CPE电缆护套料的研制

采用氯丁橡胶（ＣＲ）作电缆护套材料时，共混一定量的氯化聚乙烯（ＣＰＥ）可明显改善共混物的耐热性，提高其定伸强度，拉伸强度及撕裂强度，且在一定程度上可降低生产成本。ＣＲ／ＣＰＥ用量比及硫化体系的选择是ＣＲ／ＣＰＥ电缆护套科研制的关键，试验表明：ＣＲ／ＣＰＥ用量比为７０／３０～６０／４０之间，选用Ｎａ－２２／ＤＰＴＴ并用作硫化体系时，电缆护套料的性能较好，符合ＧＢ７５９４、ＧＢ９３３１标准要求。

CR/CIIR并用胶的性能研究

试验研究CR/CIIR并用胶的性能。结果表明,采用氧化锌/硫黄硫化体系的CR/CIIR并用胶共硫化性较好;当CR/CIIR并用比为80/20、补强剂为炭黑N550(用量40份)、增塑剂为固体古马隆树脂(用量10份)时,并用胶的综合物理性能较好。

IR／CR共混物网络结构评价

根据Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ和Ｆｌｏｒｙ－Ｒｅｈｎｅｒ方程考察了辐射交联和化学交联ＩＲ／ＣＲ共混物的网络结构特征。结果表明．化学交联生成了比较密实、均匀的网络结构，而辐射交联生成比较松散的网络结构。研究了常数２Ｃ＿１，２Ｃ＿２及溶胀体系中橡胶的体积分数γ＿ｋ与共混物组成的不同依赖性，评价了物理交联对网络总模量的贡献。

SBS对BR/CR共混物结构与性能的影响

研究了少量加入三元嵌段共聚物ＳＢＳ对热力学不相容的共混物ＢＲ／ＣＲ结构与性能的影响。结果表明：加入１份（质量）ＳＢＳ可有效地增加共混物硫化胶在溶胀体系中的体积分数νｋ，改善力学性能；当加入量达到１０份时，这种效果已不存在。理论分析与实验结果证明ＳＢＳ将优先分布在相界面上。

影响CR/CIIR硫化胶耐热老化性能的因素

研究了共混比、硫化体系、炭黑品种及用量、软化剂种类等对CR/CIIR硫化胶耐热老化性能的影响。结果表明,100℃×48h热老化后,CR/CIIR硫化胶的力学性能保持率随CIIR用量的增加而提高;采用TCY/树脂复合硫化体系硫化的CR/CIIR力学性能保持率相对较高;采用N550炭黑补强的硫化胶耐热老化性能良好,但用量不宜超过60份;软化剂对硫化胶的耐热老化性能也有一定影响。

炭黑N550用量对CM/CR共混胶性能的影响

研究了炭黑(N550)用量对CM/CR(氯化聚乙烯/氯丁橡胶)共混胶性能的影响,实验结果表明,随着炭黑用量增多,共混胶的门尼黏度、ML、t90增大,MH、MH-ML、t10则呈减小趋势;炭黑用量越多,分散性能越差;炭黑用量为30份时,力学性能较好;炭黑能显著提高共混胶的耐油性能,用量越大,耐油性能越好。在动态应变条件下,共混胶贮能模量、损耗模量、损耗因子发生规律性变化。炭黑用量越多,Payne效应越明显。

NBR/CR共混橡胶的性能研究

采用硫磺硫化体系和金属氧化物硫化体系对NBR/CR并用胶实施复合交联,考察了NBR/CR并用比对并用胶性能的影响。结果表明,复合交联后,随着NBR用量的增大,并用胶的M L、MH-M L逐渐增大,焦烧时间t10和正硫化时间t90总体呈缩短趋势,硫化速率增大。当NBR/CR并用比为70/30时,力学性能最好。CR的力学性能和耐老化性能优于NBR,CR的加入可明显提高NBR/CR并用胶的强度及耐老化性能。NBR的加入能够有效提高胶料的耐油性。

PVC／CR共混型热塑性弹性体的制备

采用完全动态硫化技术，制备了ＰＶＣ／ＣＲ共混型热塑性弹性体。探讨工艺条件、橡塑化、硫化剂及软化剂用量对共混体性能的影响：并考察了不同类型的第三组份对ＰＶＣ和ＣＲ的增容作用，同时还对共混体的挤出加工性能进行了研究。

不同共混比NBR/CR共混胶的性能研究

研究了普通硫黄硫化体系下不同共混比的NBR/CR共混胶在热空气以及热油老化(100℃,72 h)前后物理机械性能的变化规律。结果表明,老化前随着CR用量的增多,NBR/CR共混胶的M_H-M_L随之增大,硫化程度变大,硬度变大,拉伸强度略微上升;热空气老化后,NBR/CR共混胶随CR用量的增多,拉伸强度略微上升,扯断伸长率下降,但其扯断伸长率变化率以及100%定伸应力变化率较NBR硫化胶的变化率小,即加入CR后NBR/CR共混胶耐热空气性能得到改善;NBR/CR共混胶经热油老化后,硬度下降,拉伸强度略微下降。

硫化体系对CR/SBR共混胶性能的影响

探讨了给硫体和TCY/给硫体2种不同硫化体系对CR/SBR共混胶硫化特性、硫化橡胶力学性能和耐热老化性能的影响。结果表明:含DTDM的共混胶焦烧时间较长,正硫化时间较短,硫化特性较好。采用TCY/给硫体复合硫化体系且随着TCY用量的增加,CR/SBR硫化橡胶拉伸强度先增大后减小,TCY用量为1份拉伸强度达到最大值(23.0MPa)。2种不同硫化体系的硫化橡胶耐热老化性能都较好,老化后拉伸强度保持率在100%左右,拉断伸长率保持率也在70%左右。

氯化顺丁橡胶与CR,NBR或CPE并用胶性能的研究

考察氯化顺丁橡胶 (CBR)用量对其与CR ,NBR或CPE并用胶的物理性能、耐老化性能和阻燃性能的影响。结果表明 ,随CBR用量的增大 ,CBR/CR和CBR/NBR的拉伸强度和拉断伸长率均下降 ,CBR/CPE的这两项性能均提高 ;老化或浸油后 ,3种并用胶的拉伸性能均随CBR用量的增大而下降 ;随CBR用量的增大 ,CBR/NBR的阻燃性能改善 。

电缆护套用CR／CPE共混胶料的研制

采用氯丁橡胶（ＣＲ）作电缆护套材料时，共混一定量的氯化聚乙烯（ＣＰＥ）可明显改善其胶料耐热性，提高其定伸应力，拉伸强度及撕裂强度，且在一定程度上降低了生产成本。ＣＲ／ＣＰＥ用量比及硫化体系的选择是ＣＲ／ＣＰＥ电缆护套胶料研制的关键。试验表明：ＣＲ／ＣＰＥ用量比在７０／３０～６０／４０范围内，选用ＮＡ－２２／ＤＰＴＴ并用作硫化体系时，电缆护套胶料的性能较好，符合ＧＢ７５０４和ＧＢ９３３１标准要求。