改性PMMA树脂本体聚合反应及拉挤工艺应用

为了实现拉挤工艺成型纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的生产,采用了不同的助剂来调控PMMA聚合反应过程,改善甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体的本体聚合。其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为增塑剂,N,N-二甲基苯胺(DMA)和乙酸丁酯(BAC)作为反应调整助剂,将各种助剂以一定比例混入树脂体系中进行聚合。首先将各树脂体系在60℃进行20 min预聚合得到预聚体,再对不同体系的预聚体进行差示扫描量热(DSC)测试和反应动力学分析。结果表明,在不同升温速率(β)下,加入DMA体系的反应起始温度都有所降低,DMA能够加快聚合初期的反应进程,而加入BAC则使得β为25℃/min时的反应温度区间从36.1℃提高到41.3℃。使用Kissinger法和Ozawa法进行拟合分析,得到各体系反应的平均活化能(Ea),其中加入DMA使得体系Ea降低至40.71 kJ/mol,比未添加反应调整助剂的体系下降了16.9%。最终用各体系树脂进行拉挤实验,发现仅有添加了BAC的体系能够生产质量合格的产品。在拉挤工艺生产纤维增强PMMA复合材料过程中,加入一定量BAC助剂能够减缓树脂聚合集中放热,提高产品质量。

氧扩散与表面反应在VO_(x)-Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)催化丙烷脱氢反应中的影响

丙烯是一种重要的化工原料,近年来市场需求逐年上升.丙烷直接脱氢(PDH)生产丙烯技术虽然已实现工业化应用,但其存在反应热力学不利、催化剂成本高及使用有毒铬系催化剂等问题.丙烷氧化脱氢(ODH)由于过度氧化严重和存在操作风险等问题阻碍了其实际应用.化学链丙烷脱氢(CL-ODH)技术采用低成本且环境友好的可还原金属氧化物作为氧载体(氧化还原催化剂),并利用更高效的晶格氧作为氧化剂替代传统ODH过程中的氧气,在改善丙烷脱氢反应热力学限制的同时抑制了烷烃分子的过度氧化.氧化还原催化剂在该过程中发挥着重要的作用,其设计得到了研究者们的广泛关注.目前,铈锆储氧材料担载的钒催化剂由于在烷烃选择性氧化以及储氧能力方面的优势,在CL-ODH领域展示出良好的应用前景.然而,由于体相氧传输和表面反应共同决定氧化还原催化剂的性能,因此深入探究两者在反应过程中的作用机制对于高性能催化剂的开发至关重要.本文构建了结构明确的VO_(x)-Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)氧化还原催化剂并应用于CL-ODH反应,通过引入Zr调控催化剂的表面和体相性质,进而对其表面反应活性和体相供氧能力进行调节.其中,VO_(x)-Ce_(0.3)Zr_(0.7)O_(2)样品表现出相对较高的丙烯生成速率(5.07mmol·g_(cat)^(-1)h^(-1)).H_(2)程序升温还原和C_(3)H_(8)程序升温还原结果表明,Zr的引入增强了氧化还原催化剂的低温体相供氧能力以及表面本征活性,因此增加了活性氧物种的数量并促进了表面丙烷分子的活化.动力学实验结果表明,VO_(x)-Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)氧化还原催化剂上的脱氢反应遵循一级反应动力学规律,说明表面反应为催化剂还原过程的速控步骤,同时,在快速的体相氧扩散作用下,催化剂内部的氧物种呈现均匀分布的特点.进一步分析表面反应过程和体相氧传输对于氧化还原催化剂表面氧物种覆盖度的影响,建立了描述VO_(x)-Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)在脱氢阶段反应模型的动力学方程.其中,吸附态丙烷分子的C-H键断裂是表面反应的速控步骤,Zr的引入可以有效降低该步骤的活化能,进而提高了氧化还原催化剂在给定表面氧物种覆盖度时对应的表面反应速率.同时,随着反应的进行,为了消除VO_(x-)Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)内部产生的氧浓度梯度,氧扩散起到了将表面反应产生的氧空位快速转移到体相的作用,从而有效地保持了反应过程中表面活性氧的覆盖度.并且随着Zr的引入,Ce_(1-x)Zr_(x)O_(2)的储氧能力得以增强,可容纳更多来自表面的氧空位,从而使表面氧化活性保持更长时间.此外,通过拉曼光谱、X射线光电子能谱和原位漫反射红外傅立叶变换光谱等多种原位表征技术对上述反应模型进行了验证.综上,本文为V基氧化还原催化剂应用于CL-ODH反应过程中氧扩散和表面反应的作用提供了更深入的认识,并为高性能氧化还原催化剂的设计提供了理论参考.

Zr基非晶合金破片冲击破碎反应机制研究

为研究Zr基非晶合金破片的冲击破碎反应机制,进行了准密封箱冲击超压实验,测试了破片的碎片粒度,分析了碎片尺寸分布关系,并对不同粒径尺度的碎片进行了X射线衍射分析。实验结果表明,材料在冲击加载下的反应程度随着撞击速度的升高而增大;碎片分布符合分段式幂次律分布规律;材料冲击诱发的化学反应主要为Zr元素与空气中氧气的燃烧,其主要反应产物为ZrO_(2)。基于冲击升温-碎片分布-碎片燃烧的冲击破碎反应理论模型能较好地解释冲击作用下Zr基非晶合金破片的反应规律,理论计算与实验结果吻合度较高。

低温条件下MUCT工艺污泥膨胀的产生与控制

为进一步探讨丝状菌污泥膨胀的影响因素和建立控制策略,以MUCT工艺为研究对象,考察低温对活性污泥沉降性能的影响及相应的污泥膨胀的控制措施.结果表明:当系统的反应温度低于15℃时,Microthrixparvicella大量生长繁殖,改变了活性污泥的结构,发生污泥膨胀,SVI值最高达到381 mL/g;通过采取控制系统的反应温度为25±1℃、污泥龄减少至6 d、硝化液回流比α减小为2.5以及混合液回流比γ增大为1等措施可有效抑制Microthrixparvicella的生长繁殖,提高污泥的沉降性能,经过36 d的运行,使SVI值降至127 mL/g;膨胀期与恢复期系统对COD、TP的去除效果较好,而且膨胀期对TN的去除效果也较好,但在恢复期则因污泥龄的降低而明显下降.

供水管网中可同化有机碳的反应动力学

为了深入研究实际管网中可同化有机碳(AOC)的反应动力学,引入效率因子的概念,在简单反应器的基础上对AOC的动力学进行了理论探讨,在几个假设条件的基础上,分别提出了实际管网中主体水和管壁反应的AOC动力学方程.现场取样测试结果表明,AOC浓度随时间的变化符合提出的动力学方程(R2>0.7).

D_4/APAEDMS本体共聚反应机理

通过八甲基环四硅氧烷 (D4) / N- β-氨乙基 - γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 (APAEDMS)本体共聚合成氨基改性聚硅氧烷 ,考察了催化剂浓度及原料单体初始配比对该共聚反应的影响。研究发现 ,在实验范围内 ,D4/ APAEDMS本体共聚反应具有阴离子连锁聚合反应的一般特征 ,但又存在缩合聚合反应特征 ,其中两种单体的引发均是 KOH作用下形成相应的端羟基硅醇钾 。

用于废水处理系统中目标酵母动态解析的绿色荧光蛋白基因质粒构建

绿色荧光蛋白 (greenfluorescentprotein ,GFP)可用于研究复合微生物体系中特定目标功能菌的特性及动态变化 ,本研究为确立用于解析酵母细胞在混合酵母废水处理系统中的动态特性的GFP技术体系奠定了基础 .将gfp基因克隆到酵母载体pACT URA3中 ,再用构建的重组质粒转化宿主菌大肠杆菌 (EscherichiacoliJM10 9) ,扩增得到含gfp的重组质粒 ,荧光显微镜照片显示 gfp基因在大肠杆菌内得到了表达 ,但表达程度不高 ;电泳图谱及聚合酶链反应结果表明 ,含 gfp基因的质粒不是以游离的形式存在 ,而可能是以某种特殊的形式和细胞染色体发生了相互作用 .

固化反应动力学在不饱和聚酯树脂中的应用

分析了几种适用于不饱和聚酯树脂固化反应动力学模型及其参数确定的方法 ,并首次使用模型之一来描述以不饱和聚酯树脂为基体的预制整体模塑料 (BMC)的固化反应行为 ,DSC实验表明实验情况与理论结果相吻合。因此 ,所选用的模型对BMC是适用的。这为BMC及以不饱和聚酯树脂为基体的复合材料的固化研究提供了理论与实践参考。

聚氨酯快速(RIM)聚合的绝热反应动力学

用环氧乙烷封端的聚环氧丙烷聚醚二元醇与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或液化改性的MDI(L-MDI)进行快速本体聚合,比较了二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、辛酸亚锡(SnOct)、硫醇锡(UL-29)以及相应的几种锡/胺体系在绝热条件下的催化活性.用非线性优化方法求取了反应动力学参数值.结果表明,在绝热条件下本体聚合的反应活化能为130～170kJ/mol,每当量NCO官能团的反应热为61～72kJ.催化剂的活性顺序为:SnOct>DBTDL>UL-29和BDTDL/DABCO(三乙烯二胺)>UL-29/DABCO>Snoct/DABCO.反应总级数为2级,催化剂种类的变化对反应总级数基本上无影响.

钨丝/Zr基金属玻璃复合材料的界面反应与扩散

采用渗流铸造工艺制备了钨丝增强不同Nb含量的Zr基金属玻璃复合材料,利用X-Ray衍射、扫描电镜以及电子探针考察了复合材料界面反应和界面扩散情况,研究了基体合金中的Nb含量对复合材料界面反应和界面扩散的影响。结果表明:对Zr55Al10Ni5Cu30基复合材料,渗流时,钨丝与液相中的Zr发生界面包晶反应,生成W5Zr3界面相,并使界面位置向液相方向移动。在Zr55Al10Ni5Cu30合金的基础上添加Nb,发现Nb优先在钨丝界面偏聚,降低了Zr在钨丝界面的偏聚和活度,抑制钨丝与液相中的Zr包晶反应的发生,没有生成W5Zr3界面相,界面处只存在简单的扩散层。同时发现Zr元素在钨丝中的扩散系数降低,此时界面位置向钨丝方向移动。

压装密实炸药装药非冲击点火反应传播与烈度演化实验研究进展

简要概述了国内外同行最近二十多年来对炸药安全性精密物理实验研究认识进展历程,聚焦分析了炸药安全性研究领域一些传统流派在事故反应机理认知和反应行为建模理论方法上的通常误区。本文中还引证了本研究团队近年开展的一组分解实验进行案例点评,对非冲击点火事故反应在装药结构中的传播及反应演化行为的复杂表现背后共同的基本行为机制进行了集中解读。本文中介绍的系列实验从主导机理视角展示了非冲击点火事故演化物理图像的诸多关键细节。对典型密实炸药而言,非冲击点火反应的本质是炸药表面层燃烧反应主体行为,因高压气体产物流动与炸药间隙及基体中裂纹演化耦合,使反应烈度走向呈现极度非线性特征,同时会因主炸药的燃速特性及约束结构的变形、破裂而存在限制,使得密实炸药DDT转化难于在典型装药结构中发生。

合金元素V对Fe_3Al基纳米晶材料微观组织及力学性能的影响

通过铝热反应熔化法制备了合金元素V质量分数分别为5%、10%、15%的块体纳米晶Fe3Al材料。通过金相、XRD、SEM、TEM分析了其微观组织,研究了材料在室温压缩下的力学性能。经分析,V质量分数为5%和15%的Fe3Al纳米晶材料主要由无序bcc结构组成,未出现有序峰,而V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料由B2结构组成,出现(100)的有序峰;随着合金元素V质量分数的增加,材料的平均晶粒尺寸、维氏硬度、屈服强度和延伸率均先显著增大后显著减小;V质量分数10%的Fe3Al纳米晶材料的晶粒尺寸、硬度、屈服强度和延伸率为最大,分别为60 nm、359 HV、582 MPa和15.1%。

SBS和反应性单体本体接枝共聚合机理

以过氧化苯甲酰（ＢＰＯ）为引发剂，ＳＢＳ分别与甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、甲基丙烯酸丁酯（ＢＭＡ）及乙酸乙烯酯（ＶＡＣ）进行本体接枝共聚合。根据均聚物的生成量和聚合物的相态结构，认为ＳＢＳ防与ＭＭＡ（或ＢＭＡ）的反应机理与系山、伊田等的研究结果一致；ＳＢＳ与ＶＡｃ的反应机理是，ＢＰＯ·与ＶＡｃ生成ＰＶＡｃ链自由基，继而向ＳＢＳ主链转移。

考虑沉积反应的绝热层多孔介质体烧蚀模型

基于炭化层结构是存在致密层的非均匀多孔结构这一试验现象,建立了考虑沉积反应的多孔介质体烧蚀模型。重点突出了导致致密层形成的沉积反应的计算方法,以及和氧化反应共同作用对孔隙结构的影响,和对烧蚀率的影响。对烧蚀发动机三元乙丙绝热层烧蚀试验开展了数值计算验证,烧蚀率和孔隙结构分布均吻合较好。

利用表面等离子体谐振生物传感器实时监测酶促反应的新方法

在理论上 ,基于表面等离子体谐振 (surfaceplasmonresonance,SPR)生物传感器的酶促反应检测分析方法被证明是可行的。这种方法与通常SPR传感器检测技术不同 ,它消除通常当成检测目标的表面吸附信号 ,而检测通常认为是噪声的本体折射率变化信号 ,以此实时检测酶促反应的动态过程。利用自产的SPR 2 0 0 0生化分析仪 ,在检测胶原酶Ⅰ降解胶原Ⅰ的实验中检测到了反应引起的反应液本体折射率的上升变化 ,从而证明了这种新颖的检测方法实际上也是可行的。这种技术一旦成熟 ,可以用来进行酶学分析及酶靶标的药物筛选研究开发。

ABS本体法制备工艺用低顺橡胶

分析表征了3种低顺丁二烯橡胶(简称低顺橡胶)的微观结构,并利用这3种橡胶进行本体聚合制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS),通过对聚合过程监控、聚合物微观组成及相结构的表征和物理性能的测试,研究了不同低顺橡胶对ABS本体聚合的影响。结果表明:低顺橡胶的乙烯基含量及聚合体系黏度对所制备的ABS树脂力学性能影响较大;国产低顺橡胶P30AF相比于进口低顺橡胶720AX,乙烯基含量偏低,相对分子质量分布类似,但相对分子质量偏大,分布偏宽;利用国产低顺橡胶制备ABS树脂时会引起ABS相对分子质量降低,拉伸强度减小,以及橡胶相的接枝率偏低、分布不均匀、粒径小,导致冲击强度明显偏低于进口橡胶。

α-烯烃高分子减阻剂的性能研究

采用本体聚合法,以TiCl4为主催化剂、Al(i-Bu)3为助催化剂合成α-己烯/α-十二烯减阻剂。用IR,1HNMR,TG等手段对聚合物结构进行表征,考察了主催化剂用量、助催化剂用量对减阻剂特性黏度的影响,并采用室内环道评价装置对减阻率进行测试。结果表明:在主催化剂用量为0.09 g、助催化剂用量为0.12 mL、α-十二烯与α-己烯体积比为2∶1(α-十二烯与α-己烯总体积为40 mL)、反应时间为48 h、反应温度为-5℃的条件下,聚合物特性黏度为11.21 dL/g;当减阻剂在柴油中质量分数为10μg/g时,减阻率达到50.81%。

Cu对铝热法制备的Fe_3Al-10%Ni块体纳米晶材料组织和性能影响

通过铝热法制备了Cu含量为2%,4%,6%(质量分数,下同)的Fe3Al-10%Ni块体纳米晶材料,用光学显微镜(OM),电子探针(EPMA),X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)表征了材料的微观结构,并测定了材料的维氏硬度和室温压缩性能。结果表明:Cu含量低(2%)时,合金保持无序bcc结构,晶粒尺寸显著下降;高Cu含量(4%和6%)使合金发生B2型有序化转变。添加Cu元素提高了材料的硬度,但不利于材料塑性的提高。添加2%和6%的Cu元素使材料的屈服强度明显增加,而添加4%的Cu元素使材料的强度明显下降。

供水管网水质模型主体水反应系数的确定及应用

通过研究管网中各种因素对主体水反应的影响,分析供水管网中各个影响因素与主体水反应系数的关系,从而有效地确定供水管网水质模型的主体水反应系数kb。并在实际供水管网中应用,建立水质模型,利用主体水反应系数kb对模型进行校核,提高模型的精度,使水质模型能够较好地反映实际管网的水质变化。

热塑性聚氨酯的生产、加工与应用

介绍热塑性聚氨酯的生产方法、原料、设备、加工工艺和应用领域。