聚酰胺-胺添加比例对超支化聚合物改性脲醛树脂的影响

将聚酰胺-胺作为改性剂添加至低摩尔比脲醛树脂（UF树脂）中,以提高低摩尔比UF树脂的固化速度,增强树脂的胶合强度。通过在UF树脂合成过程中添加不同比例的聚酰胺-胺,考察聚酰胺-胺对不同摩尔比UF树脂的影响,包括树脂性能和所制备板材的力学强度。结果表明：聚酰胺-胺添加比例为2%~3%时,UF树脂的固体含量增加、固化时间缩短、固化温度降低,并且这种优势在低摩尔比UF树脂中的改善效果更为显著。改性后的UF树脂制备板材的内结合强度增大,即使是摩尔比为1.1的UF树脂,所制板材的内结合强度也远大于国标要求。聚酰胺-胺改性UF树脂在固化特性和所制板材性能上的优异表现可以在保证板材力学性能的前提下明显提高板材生产效率,降低生产能耗,这种改性是非常有前途的。

聚乙烯醇-甲醛-脲三元共聚物的合成及其粘接性能的研究

本文研究了聚乙烯醇-甲醛-脲在酸性介质中的共聚反应，三元共聚物的粘接性能及影响因素。

脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊的制备与性能

在阐述了尿素与甲醛聚合制备微胶囊壁材反应原理的基础上,以尿素与甲醛为壁材原料,运用原位聚合法研究了包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊的制备工艺,利用粒度分析仪、红外光谱仪、同步热分析仪和模拟环道油品减阻率评价系统等,对微胶囊制备、储存稳定和溶解性能进行了研究。结果表明:在酸性条件下,以尿素与甲醛为微胶囊化原料,采用原位聚合法制备包覆石油减阻聚合物颗粒的微胶囊,制备工艺具有反应温和、缩聚反应可控,可有效缩短反应时间等特点。制备的脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊粒度分布主要集中在200μm处,微胶囊可长期保持较好的圆润小球状态,具有良好的热力学稳定性。静压耐压储存稳定性和热力学稳定性研究结果表明,微胶囊可完全满足储存稳定性的要求。脲醛树脂包覆α-烯烃减阻聚合物微胶囊在输送油品中具有优良的溶解性,与未包覆的减阻聚合物颗粒减阻率接近,微胶囊溶解后减阻率较未包覆时略有延迟,但减阻率峰值依然与未包覆时相当,可满足现场工程实际应用。

反应性乙烯基硅油/聚脲甲醛自修复微胶囊的制备

以聚脲甲醛为囊壁、乙烯基硅油(DY-V401-310硅油)为囊芯,采用原位聚合法成功合成了具有自修复功能的新型微胶囊-聚脲甲醛包覆乙烯基硅油微胶囊。研究了搅拌速度和表面活性剂对微胶囊物理性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜(MS)、激光粒度分析仪和红外光谱(FTIR)对微胶囊的表面形貌、粒径尺寸与分布及其化学结构等性能进行了研究。结果表明,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和明胶均对微胶囊的形成有积极作用,SDBS所制备的微胶囊粒径更小。当SDBS的加入量为1%(质量分数)时,在搅拌速度为600r/min的作用下,可得到平均粒径为123μm、较为理想的微胶囊。

表面活性剂对聚脲甲醛包覆双环戊二烯微胶囊的影响

采用阴离子、非离子和高分子3类表面活性剂及不同浓度的DBS溶液,研究了表面活性剂种类及浓度对聚脲甲醛包覆双环戊二烯微胶囊的物理性能的影响,并通过光学-摄影显微镜对微胶囊表面形貌、粒径尺寸及分布等进行了表征。结果表明,DBS和明胶对微胶囊的形成有积极作用;当DBS浓度接近CMC时,微胶囊表面较光滑;超过CMC后,DBS浓度增加,微胶囊表面粗糙度增大。

工艺参数对聚脲甲醛包覆环氧树脂微胶囊物性的影响

以聚脲甲醛为囊壁、双酚A型环氧树脂（E-51）和正丁基缩水甘油醚（501^#）混合物为囊芯，采用原位聚合法合成聚脲甲醛包覆环氧树脂体系微胶囊。通过L16（4^5）正交试验研究了原料配比、终点pH值、搅拌速率、酸化时间、平均升温速率等工艺参数对微胶囊的合成状态、粒径大小和分布的影响规律，并利用扫描电子显微镜（SEM）、光学-摄影显微镜（OM）进行表征。结果表明：原料配比和终点pH值对微胶囊的合成状态有显著影响；适当延长酸化时间和增加升温速率，有利于增加微胶囊表面的粗糙度；随着搅拌速率的增加，微胶囊的粒径减小、分布变窄。优化的工艺条件为：原料配比为0．8：1，终点pH=2．0～4．0，酸化时间为2．0～3．0h，升温速率为0．17～0．25℃·min^-1，搅拌速率为325～350r·min^-1。

具有自修复功能的新型乙烯基硅油微胶囊的制备

以聚乙烯醇(PVA)作为分散剂,聚脲甲醛(PUF)为囊壁,乙烯基硅油为囊芯,成功制备出具有自修复功能且粒径均匀的新型PUF包覆乙烯基硅油微胶囊。实验研究了PVA浓度和搅拌速度对微胶囊的表面形貌及浓度和粒径分布的影响。分别采用傅里叶变换红外光谱、偏光显微镜对微胶囊的结构和形貌进行表征,采用激光粒度仪及同步热分析仪测定微胶囊的粒径大小及分布、热稳定性。结果表明:当PVA浓度为2%,搅拌速率为1 600 r/min时,微胶囊粒径均匀,产率可高达90%;在240℃下,微胶囊的热稳定性良好。

含乙烯基硅油微胶囊自修复涂层的制备

将乙烯基硅油/聚脲甲醛微胶囊按一定比例添加到环氧改性有机硅涂料中,制备了在紫外光辐照下可自修复的有机硅涂层材料。考察了涂料的自修复过程以及固化后涂层断面形貌,以及微胶囊的含量对涂层常规性能、自修复性能、电化学性能以及热性能的影响。结果表明:制备的有机硅涂料具有良好的自修复性能,随着微胶囊含量的增加,涂层的电化学阻抗值增大,软化温度下降。

包覆石油醚的脲醛微胶囊的制备

以脲醛树脂为壁材,石油醚为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊。利用光学显微镜(OM)、气相色谱(GC)、红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)等手段研究了芯壁材质量比、乳化剂用量、搅拌速率对微胶囊表面形态和性能的影响。结果表明,当芯壁材质量比为0.8∶1,乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量为7%,搅拌速度控制在600 r/min时,得到的微胶囊产率为81.14%,形态较好,平均粒径为50μm,在200℃时失重率为14%。

仿生自愈合微胶囊的制备和研究

采用原位聚合法合成了以聚脲甲醛为胶囊壁、环氧树脂为囊芯的微胶囊，并对聚脲甲醛包覆环氧树脂/正丁基缩水甘油醚的微胶囊的制备工艺进行了研究。结果表明，微胶囊制备的最佳工艺条件为：预聚体的pH值在9～10之间，预聚体的反应温度控制在60～65℃之间，预聚体反应时间控制在1h；微胶囊聚合反应的pH值控制在2左右，以十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，聚合反应温度控制50～60℃之间，聚合反应时间控制在2h。所制备的微胶囊包覆完全，表面致密。

聚脲甲醛包覆双环戊二烯微胶囊的热稳定性研究

采用原位聚合法,以聚脲甲醛为壁材、以双环戊二烯(DCPD)为囊芯合成聚脲甲醛包覆DCPD微胶囊。采用傅立叶变换红外光谱对其化学结构进行表征,利用热失重分析法和差示扫描量热法表征微胶囊的热稳定性。研究结果表明,聚脲甲醛包覆DCPD微胶囊在温度低于50℃时具有很好的热稳定性并能保持微胶囊的完整性,适合于制备低温或室温成型自修复复合材料。

原位聚合法制备脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊

以脲醛树脂为囊壁、环氧树脂E-51的乙酸乙酯溶液为囊芯,采用原位聚合法成功制备了脲醛树脂包覆环氧树脂溶液的微胶囊。通过改变尿素、甲醛、芯材用量等研究了脲醛树脂生成速率和沉积速率对微胶囊形貌和结构的影响。利用扫描电子显微镜、光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对微胶囊进行表征。结果表明:成功制备了外表面粗糙和光滑的两种微胶囊,且这两种微胶囊的芯材都具有良好的流动性;外表面粗糙的微胶囊力学性能较好,热稳定性优良。

脲醛树脂胶粘剂制备毒死蜱微胶囊

采用工业生产的脲醛树脂胶粘剂为原料,通过原位聚合法制备了毒死蜱微胶囊,探讨了影响微胶囊性能的主要因素。结果表明,固化剂种类、壳芯比和反应温度对载药量和包封率的影响较为显著,反应时间和加酸速度对载药量和包封率的影响不大。在乙酸、草酸、对甲苯磺酸3种固化剂中,草酸效果最好;随着壳芯比的提高,收率和包封率提高,载药量略有降低;随着反应温度升高,包封率和收率明显降低,而载药量的变化不大。反应温度较低、加酸速度较慢的微胶囊表面较平滑。经过优化后的制备工艺为:固化剂为草酸,壳芯比为0.94,反应温度为40℃。在此条件下制得的微胶囊,其载药量可达67.66%,包封率为87.68%,收率为88.23%。用本方法在较低的反应温度下制备的微胶囊的性能不低于同等条件下以尿素和甲醛为原料制备的微胶囊,表明本法是一种简便而效果较好的毒死蜱微胶囊制备方法。

脲醛树脂的制备与性能研究

本工作简化了脲醛树脂胶粘剂的合成工艺，省略了其中的脱水步骤，研究了树脂合成过程中原材料纯度、尿素和甲醛的摩尔比、反应温度以及反应时间等对粘度和因含量等性能的影响，并通过在此树脂中加入聚乙酸乙烯酯和面粉等来改善其胶合性能，研究了聚乙酸乙烯酯和面粉的加入量对胶合层的胶合强度、胶膜的拉伸强度和吸水性能等的影响。

原位聚合法制备脲醛树脂微胶囊过程中稳定剂及芯壁比的作用

采用原位聚合法制备了以异丙苯过氧化氢为芯材、脲醛树脂为壁材的微胶囊。研究了稳定剂类别和芯壁比对微胶囊化过程的影响。结果表明,稳定油滴的形成是能得到微胶囊产品的前提条件,而稳定剂对油滴的稳定效果越好,壁材越倾向于形成囊壁;芯壁比的增加会使微胶囊产率下降,芯含量增加;改变芯材或壁材用量调节芯壁比会影响壁材利用率。

表面活性剂对脲醛树脂包覆含氢硅油微胶囊的微观形貌和性能的影响

以脲醛树脂为壁材,含氢硅油为芯材,采用原位聚合一步法制备微胶囊,用于液体硅橡胶的自修复研究。研究表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和阿拉伯树胶(GA)及其复配对不同反应时间的微胶囊微观形貌的影响,采用光学显微镜(OM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TGA)分析对微胶囊进行表征,分别采用溶剂萃取法和热重分析法对微胶囊的芯材质量分数进行测定。研究结果表明:以SDBS为表面活性剂制备的微胶囊表面粗糙、形状不规则,芯材质量分数较高;采用GA制备的微胶囊表面光滑,形状规则,粒径分布较宽,芯材质量分数适中;采用SDBS/GA复配制备的微胶囊表面光滑,形状呈规则的球形,粒径分布较窄,但芯材质量分数较低。微胶囊的起始分解温度(质量损失率5%)为229.8℃,表明其具有良好的热稳定性。

聚脲甲醛(MU)缓释氮肥对玉米产量及氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量,明确玉米施用聚脲甲醛缓释肥的最佳施肥配方。本研究以鑫鑫1号为材料,以聚脲甲醛的氮利用率相当于普通尿素的1.3、1.6、1.9倍,设置常规施肥、不施氮肥和几种不同聚脲甲醛施用量处理,研究聚脲甲醛对玉米产量、氮肥利用率及土壤氮素含量的影响。结果表明:MU50、MU70对玉米土壤全氮、碱解氮含量无显著影响。处理2(1.3倍利用率75%MU50+25%PU)、处理3(1.3倍利用率50%MU50+50%PU)的氮肥利用率高于常规施肥,其他各处理氮肥利用率均不同程度低于常规施肥。相同施肥量情况下,施用MU50氮肥利用率高于MU70。减施氮肥较常规施肥降低穗粗、百粒重,增加秃尖长度,产量降低,其中处理2、处理12(1.3倍利用率75%MU70+25%PU)与常规施肥产量差异不显著。相同施肥量情况下,施用MU50产量高于MU70。综上,处理2(1.3倍利用率75%MU50+25%PU)在保证产量不降低的同时,氮肥利用率较高,具有节肥增效的潜力。

聚脲甲醛(MU)缓释氮肥一次性基施在水稻上的应用效果

为减少氮肥施用量,以绥粳27为材料,设置常规施肥、不施氮肥和几种不同聚脲甲醛施用量处理,研究聚脲甲醛对水稻产量、氮肥利用率及土壤氮素含量的影响。结果表明:随施肥量减少种植后土壤碱解氮含量也呈下降趋势,等量施肥情况下,施用全量聚脲甲醛的处理碱解氮含量高于减量施肥,且MU70处理碱解氮含量高于MU50处理;减量施肥下氮肥利用率低于常规施肥,全量施肥氮肥利用率较减量配合尿素处理高;各聚脲甲醛减氮处理的株高、穗长、分蘖数、穗粒数均低于常规施肥,施用全量MU50、MU70穗粒数和千粒重高于常规处理;各减施氮肥处理的产量均显著低于常规施肥,全量聚脲甲醛下,MU50处理比常规施肥产量高,MU70处理比常规施肥处理产量低。说明施用全量MU50可以保证水稻产量不低于常规施肥,且氮肥利用率高于常规施肥。

聚脲甲醛缓释氮肥一次性基施在双季稻上的应用效果

【目的】研究聚脲甲醛缓释肥在华南双季稻上的肥料效应,探讨基于聚脲甲醛缓释肥的双季稻一次性施肥技术的可行性,为华南双季稻轻简化、增效减氮施肥技术提供依据。【方法】试验以常规稻品种金香丝苗为供试材料,采用早、晚稻两季作物大田试验,在施氮量为180 kg·hm^(-2)的水平下,依聚脲甲醛的氮利用率相当于普通尿素的1.0、1.3、1.6和1.9倍,设定聚脲甲醛缓释氮肥减氮0、23%、38%、47%(UF1、UF2、UF3、UF4)一次性基施,常规分次施肥处理(CF,基肥50%、返青肥20%、拔节肥30%)和不施氮处理(CK),所有处理磷钾的用量分别为P2O5 55 kg·hm^(-2)、K_2O 130 kg·hm^(-2),肥源分别为过磷酸钙和氯化钾。研究聚脲甲醛一次性基施及减氮处理对双季稻产量、生物量、地上部氮磷钾养分积累量、氮肥利用率、土壤无机态氮含量的影响。【结果】(1)在等氮条件下,聚脲甲醛缓释肥一次性基施处理(UF1)的早、晚稻籽粒产量与常规分次施肥处理(CF)基本持平;聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理(UF2)对早、晚稻的籽粒产量没有显著影响;聚脲甲醛减氮38%一次性基施(UF3处理的早稻籽粒产量显著降低,较CF处理减产7.52%;聚脲甲醛减氮47%一次性基施处理(UF4)的早、晚稻产量均显著低于CF处理,其降幅分别为9.84%和9.75%。(2)UF4处理的早、晚稻有效穗数较CF处理每兜少了0.80和0.39个有效穗,其中早稻的降幅达到显著水平(P<0.05),UF1、UF2和UF3处理的早、晚稻有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重与CF处理无显著差异。(3)与常规施肥相比,UF1和UF2处理的早、晚稻氮、磷、钾含量及其吸收累积量均无显著差异,UF3处理的晚稻秸秆氮含量和氮素累积量降低了30.73%、23.60%(P<0.05),UF4处理的晚稻稻草和籽粒氮含量显著降低(P<0.05),早、晚稻的氮素累积量分别降低22.82%、26.82%(P<0.05)。(4)UF2、UF3、UF4处理的氮肥偏生产力高于CF处理,两季平均增幅分别为24.37%、49.24%、70.89%,UF1、UF2、UF3、UF4处理的氮肥农学效率、氮肥利用率(当季回收率)和氮肥生理利用率均较CF处理无显著性差异。(5)收获期UF处理的土壤碱解氮含量较CF处理无显著性差异,其全氮含量稍高于CF处理。因此,聚脲甲醛缓释肥可作为早、晚稻一次性施肥的技术载体。【结论】在早、晚稻生产过程中,聚脲甲醛减氮23%一次性基施处理均获得了稳定且较高的产量和氮肥利用率,且其施肥成本与常规分次施肥方式持平,可作为早、晚稻轻简化施肥和氮肥减施的有效途径。

采用分子动力学模拟技术研究聚乙烯/脲醛树脂复合材料中水分的扩散

以脲醛树脂(PUF)作为壁材,双环戊二烯(DCPD)作为芯材的微胶囊掺杂进聚乙烯(PE)材料,可实现材料的自修复功能,但掺杂微胶囊会影响PE材料的性能。采用分子动力学模拟技术设计了3个不同PUF浓度的PE/PUF掺杂模型和1个嵌入纳米SiO2的掺杂模型,经分子动力学计算分析其密度、自由体积分数,以及水分在材料内部的均方位移和扩散系数。结果表明:随着PUF掺杂浓度的增加,PE/PUF复合材料的密度逐渐增大,自由体积分数逐渐减小,且水分扩散逐渐加快;掺杂纳米SiO2可以抑制PE/PUF复合材料中水分的扩散。