影响硅烷交联聚乙烯绝缘交联度工艺因素的研究

通过深入研究硅烷接枝聚乙烯配方组成以及硅烷接枝反应机理、交联反应机理以及交联反应动力学,明确交联温度、催化剂浓度以及水分含量等对于硅烷交联反应动力学的影响,明确如何消除低温环境、绝缘厚度、交联装盘量等涉及热量传导和水分渗透扩散等因素对交联反应速度的负面影响,通过制定和完善硅烷交联聚乙烯温水交联和蒸汽交联工艺,提高聚乙烯绝缘交联效率,保障整根线缆产品交联度的一致性。

屋面改造用丙烯酸防水涂料抗渗油性能研究

制备了一种可直接应用在老旧沥青防水卷材上的抗渗油丙烯酸防水涂料,研究了涂膜厚度、环境温度、乳液种类对丙烯酸防水涂料抗渗油性能的影响。结果表明:自制丙烯酸乳液制备的丙烯酸防水涂料拉伸强度可达3.4 MPa,断裂伸长率可达555%;涂膜厚度在1.50 mm以上时在自然环境温度下(低于50℃)可有效阻隔沥青防水卷材中的小分子油迁移至涂膜表面使其发黄,且自制丙烯酸乳液通过添加硅烷交联剂,可进一步提高涂料的抗渗油性能。

硅烷偶联剂改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为交联单体,合成自交联丙烯酸酯乳液,探究复合乳化剂、乳化剂用量和硅烷偶联剂添加量等因素对乳液性能的影响。结果表明,采用半连续种子乳液法作为聚合方法,当乳化剂配比DNS-86∶LCN-287=2∶1,乳化剂用量为3%,3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(A-174)质量分数占总单体的4%,制备的丙烯酸乳液具有优良的稳定性,单体转化率为92.93%,凝胶率<1%。硅烷偶联剂的使用能够提高聚合物的交联度、耐热性和耐水性。

碱联合微波预处理污泥及交联聚合回收上清液中有机质和氮磷

从污泥中回收有机组分是实现污泥的妥善处理和资源再利用的理想途径.本研究系统考察了碱联合微波处理下污泥中有机质及氮磷的释放特征,同时使用甲基三乙酰氧基硅烷(methyltriacetoxysilane,MTAC)以絮凝聚合物的形式回收污泥上清液中的营养物质,并探究其内在机制.结果表明,碱联合微波处理能有效加速污泥的溶解和胞内物质释放,最佳处理条件为NaOH剂量1.12 g·L^(−1)污泥、碱处理时间40 min,微波辐射功率640 W、微波辐射时间120 s.碱联合微波处理比单独碱处理SCOD溶出浓度提高了97.6%,TN和TP分别增加了51.35%和25.13%.MTAC与上清液中营养物质通过交联、絮凝和团聚作用,有效地分离回收了营养物质,其中蛋白质、多糖、TN和TP回收率分别高达44.72%、58.49%、76.90%和48.71%.本研究证实了碱联合微波处理污泥,以MTAC为交联剂进行化学聚合,是一种污泥高效处置和资源回收的简单的替代策略.

聚烯烃的硅烷交联技术

综述了硅烷接枝／交联聚烯烃的原理、原材料及其用量范围、工艺、影响因素及应用。

硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料基础树脂的性能

利用拉伸试验、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热、热延伸试验等方法,对几种硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料用LDPE基础树脂的性能以及LDPE和LLDPE与硅烷的接枝交联性能进行了研究。结果表明,乙烯基硅烷对LLDPE的相对接枝率比对LDPE高,LLDPE和LDPE共混物的硅烷接枝能力高于纯LDPE,LLDPE和LDPE的共混物宜用作硅烷交联聚乙烯电力电缆绝缘料的基础树脂。

硅烷接枝交联聚乙烯的研究

用不同结构的乙烯基硅烷与聚乙烯进行熔融接枝及水解缩合交联反应，通过对接枝物的结构表征、交联行为以及交联前后结晶性能、高温应力～应变曲线的测定，研究了不同结构的乙烯基硅烷对硅烷与聚乙烯的接枝反应和交联反应的影响。结果表明，不同烷氧基的硅烷在接枝、交联性能上存在较大差异；接枝反应的活性与烷氧取代基的空间位阻效应和电子效应有关；在Ａ１７２接枝情况下，接枝大分子自由基的终止方式在促进接枝和大分子支化方面起着重要的作用；交联反应的速率与烷氧基的水解缩合反应能力有关，而交联程度则取决于硅烷的接枝率。由于交联网络的存在，硅烷交联聚乙烯的高温力学性能显著提高，交联密度决定了其抵抗变形的能力，硅烷接枝交联后，聚乙烯的结晶速率、熔点和结晶度都有不同程度的降低。

化学交联超高分子量聚乙烯的结晶行为与力学性能分析

研究了硅烷交联和过氧化物交联对超高分子量聚乙烯结晶结构及力学性能的影响。DSC分析表明,超高分子量聚乙烯接枝硅烷后熔融热焓、结晶度稍有提高,但其熔点有所下降,熔限变窄,说明其晶体减小;而水解交联反应会造成热焓、结晶度下降,熔融起始温度提高很大。结果表明,当硅烷水解交联反应温度高于起始熔融温度时,较高的水解交联温度会造成一些不完善晶区熔融消失从而降低结晶度。热变形温度、维卡软化点及高温拉伸强度的测试说明,由于结晶度及结晶结构的改变,交联超高分子量聚乙烯的杨氏模量降低,硅烷交联提高了超高分子量聚乙烯的高温拉伸强度。

交联方法对交联聚乙烯结晶行为的影响

研究了硅烷交联聚乙烯和过氧化物交联聚乙烯由于结晶和交联的顺序不同而造成的结晶行为的差异，交联密度相同时，过氧化物交联聚乙烯的结晶度和熔点明显低于硅烷交联聚乙烯．交联聚乙烯的非等温结晶动力学表明：交联前后聚乙烯的Ａｖｒａｍｉ指数ｎ基本不变，交联后，半结晶期ｔ１／２延长、结晶速率常数Ｚｃ下降，其中过氧化物交联聚乙烯的变化幅度大于硅烷交联聚乙烯．

含产水剂硅烷交联聚乙烯的制备及其性能研究

将硬脂酸(HSt)和氧化锌(ZnO)作为产水剂,通过单螺杆挤出机制备出硅烷交联聚乙烯(SXPE)。通过测量体系凝胶含量、拉伸强度、断裂伸长率,研究了体系的交联度和力学性能,并采用SEM观察挤出物的表面质量,考查其加工性能。结果表明:无需水煮交联工序,添加2.0～3.0phr产水(剂HSt:ZnO=1:1)则能够使SXPE的凝胶含量在一周时间内可达到80%;当产水剂含量为3.0phr时,体系的拉伸强度提高了18.8%,断裂伸长率增加了25.3%。产水剂的加入对熔体加工有润滑作用适,量的产水剂可使挤出物的表面光滑。

硅烷接枝热水交联聚乙烯共混物的研究

本文介绍了采用过氧化二异丙苯（ ＤＣＰ） 为引发剂，二月桂酸二丁基锡（ ＤＢＴＬ） 为催化剂，在双螺杆挤出机中硅烷（ ＶＴＥＳ） 与聚乙烯（ＰＥ） 共混物的接枝反应，以及通过热水交联获得硅烷交联聚乙烯共混物。研究了不同牌号聚乙烯的选取，正交实验优化配方以及热水交联时间对产品性能的影响。结果表明：选取适当的高密度聚乙烯，低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯共混物进行硅烷接枝交联，可获得具有良好的力学性能和良好的加工性能的交联ＰＥ 共混物；正交实验获得ＤＣＰ、ＶＴＥＳ 及ＤＢＴＬ 的最佳用量分别为０ ．１０ 份、２ ．５ 份、０ ．１５ 份；热水交联的合适时间约为１２ 小时，在此之前拉伸强度、维卡软化点及凝胶率随交联时间而升高，断裂伸长率随时间而降低，此后，几者均趋于稳定。

硅烷交联聚乙烯管材生产过程中的化学反应及其主要影响因素

硅烷交联法是制造交联聚乙烯管材的主要方法。用该法生产交联聚乙烯管材包括熔融接枝反应和水解缩合交联反应 ,这两种反应直接影响交联管的性能 。

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯胶黏剂

以聚已二酸-1,4-丁二醇酯(PBA2000)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和一缩二乙二醇(DEG)为原料合成了一种聚氨酯预聚体,通过在预聚体中引入可室温交联的硅烷偶联剂,制备得到了一种单组份自交联的水性聚氨酯胶黏剂。探讨了硅烷偶联剂加入方式,用量对乳液及胶膜性能的影响。结果表明:当硅烷偶联剂用量为预聚体质量分数的1.5%时,胶黏剂对塑料薄膜PET/CPP的粘接强度显著提高,由改性前的1.3 N/15mm增大至1.7 N/15 mm;复合薄膜经过沸水煮后,T剥离强度由1.0 N/15 mm变为1.5 N/15 mm。

硅烷交联高密度聚乙烯的正交实验研究

研究了硅烷交联聚乙烯的整个反应过程,以HDPE、过氧化物和不饱和硅烷为基本原料,首先通过挤出熔融法将不饱和硅烷接枝到聚乙烯链上,然后将接枝物进行水解交联反应制得交联产品。通过实验研究了引发剂、硅烷、催化剂对拉伸强度的影响。在工艺条件得到优化的情况下,应用三因素四变量正交设计确定了最佳配方。引发剂、硅烷、催化剂的用量分别为 1phr、1.4phr、0.6phr。讨论了交联温度。

含氢氧化镁的阻燃硅烷交联聚乙烯

在硅烷交联聚乙烯体系中 ,添加氢氧化镁阻燃剂制备无卤阻燃的硅烷交联聚乙烯。详细讨论了硅烷和氢氧化镁用量对材料力学性能及阻燃性能的影响。采用了拉伸性能试验、氧指数试验和锥形量热计试验对交联物的性能进行了表征。

硅烷交联高密度聚乙烯结构和性能研究

运用扫描电子显微镜对硅烷交联高密度聚乙烯腐蚀表面和低温脆断断面进行研究,合理地说明了交联后的聚乙烯聚集态结构发生了变化,形成了三维网络结构 通过拉力实验机、DSC等检测手段,研究了凝胶含量对硅烷交联聚乙烯的密度、结晶性能、力学性能和热性能的影响,并从微观结构上对上述性能的变化作了解释。

以硅烷化硅胶为基质交联壳聚糖对重金属吸附的研究

本文通过对硅胶进行硅烷化,利用Shiff碱反应,用乙二醛作壳聚糖(CTS)交联剂和氨基化硅胶(Sigel-NH2)为偶联剂,制得结构稳定的2-(1,2-乙二醛)-亚胺-2-脱氧--βD-葡聚糖树脂,并接枝于硅烷化TCL层析硅胶(简称为硅胶接枝2-乙二醛壳聚糖,Si-gel-g-BifCTS)。通过正交实验确定了合成Sigel-g-BifCTS的方法和最佳实验条件,并对CTS、Sigel-NH2和Sigel-g-BifCTS的结构和性能进行对比性的表征和分析。应用这种新的分离功能材料,研究了它对重金属离子Cd2+、Pb2+的吸附性能。

硅烷交联聚烯烃弹性体的改性研究

通过硅烷交联方法对聚烯烃弹性体(POE)进行了改性研究；重点研究了交联时间、过氧化物引发剂(DCP)和乙烯基-三甲氧基硅烷用量对交联POE的凝胶率、拉伸强度和断裂伸长率的影响,借助红外光谱、热失重等手段对硅烷交联POE进行了表征。结果表明,交联时间、硅烷和DCP引发剂用量对POE的交联改性起着很大作用,当交联时间在6h,硅烷用量在1．2%(质量),DCP用量在0．1%～0．15%时,POE交联效果较佳,凝胶率比较理想,拉伸强度达到了最大28．4MPa,且热稳定性得到了显著提高。

氨基硅烷偶联剂对改性水性聚氨酯胶膜性能的影响

采用氨基硅烷偶联剂(KH550)对水性聚氨酯预聚体进行封端,制备有机硅改性的水性聚氨酯。进一步将其乳化、成膜,采用溶解法研究水性聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性。用热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)以及拉伸性能测试研究了KH550的用量对聚氨酯胶膜力学性能的影响。结果表明:KH550的加入可以有效改善聚氨酯胶膜的耐水性和耐溶剂性;增强聚氨酯胶膜的热稳定性,热分解温度由289.8℃提高到315℃;同时也能提高聚氨酯胶膜的机械性能与拉伸强度。

PS/SiO_2纳米复合粒子的制备及反应机理研究

采用一步法合成出PS/SiO2纳米复合粒子,得到产物的产率和接枝效率均在95%以上.与传统的预处理方法相比,一步法在工艺上简单易行,重复性好;复合粒子粒径、形态及分散状况与预处理方法无明显差别.对一步法制备中硅烷偶联剂的作用机理进行了探讨,通过调节偶联剂添加量可以使偶联剂在复合粒子中起到偶联剂或交联剂或二者兼有的作用.动力学研究表明,在实验配方条件下,反应遵循与前人类似工作截然不同的机理模型.此外,对复合粒子的形态与结构进行计算表明,在实验条件下,产物中平均每个复合粒子内含有5～6个初始的SiO2纳米粒子,这些粒子团聚在一起形成核,PS接枝并包覆于团聚体外形成壳.