固井水泥浆用两性离子型聚羧酸分散剂的合成及性能评价

现有缩聚物类分散剂因技术和环保问题,其生产和使用受到限制。聚羧酸(PCE)高性能减水剂,绿色环保,分散性能优异,在混凝土工业中广泛使用,但常规PCE应用于固井水泥浆存在强缓凝问题。以甲基烯丙基聚乙二醇醚、丙烯酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料,分别合成了常规阴离子型聚羧酸(CPC)和两性离子型聚羧酸(DPC)分散剂,并对其结构进行了表征,同时研究了CPC和DPC对水泥浆流动度、流变性能、稠化时间和抗压强度的影响和作用机理。结果表明:CPC和DPC均有良好的分散性能,但在稠化时间和抗压强度性能上DPC远超CPC。CPC存在很强的缓凝作用,导致稠化时间大幅延长,水泥石早期强度下降。引入季铵阳离子合成的DPC,缓凝作用微弱,对稠化时间影响不大,有利于水泥石早期强度提高。

分散剂在麻浆纤维纸的应用研究

采用低打浆度的麻浆纤维作为原材料,分别加入三种不同的分散剂,优选出最适合麻浆纤维的分散剂,且探究了分散剂的加入量对麻浆纤维分散性以及纸张性能的影响。研究结果表明:优选出R200分散剂在麻浆中的分散效果最好,随着其加入量的增加,纸张的匀度指数、抗张强度、断裂伸长率这三个指标提升效果明显;通过孔径分析和扫描电镜检测可知,纸张中纤维与纤维之间的搭接更加均匀,纤维之间形成20μm以上的较大孔径几率降低。

ATPB超分散剂的合成及其在ABS/炭黑复合体系中的应用

以端羟基聚丁二烯和N,N-二甲基氨基丙胺为原料,采用两步亲核取代反应制备了含有聚丁二烯骨架和胺基末端结构的端胺基聚丁二烯(ATPB),利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪表征其分子结构,结果表明,ATPB成功合成并达到预期分子结构。以ATPB为超分散剂,制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(ABS)和炭黑的复合材料,测试炭黑分散度、分散稳定性和复合材料力学性能。结果表明,合成的ATPB超分散剂对炭黑具有明显的分散效果和较好的分散稳定性,与未经分散的炭黑相比,体系分散度提高了65.8%。复合材料力学性能得到增强,拉伸、弯曲强度分别提升至45.56、78.31 MPa,冲击强度提高了15.7%,其值为7.50 kJ/m^(2)。

分子动力学模拟在分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面吸附机理方面的研究进展

本研究从力场、几何优化、牛顿运动方程、周期性边界条件、系宗、控温控压方法、步长步数等方面简述了分子动力学模拟的基本原理。目前,煤大分子的构建方法有三种:经典模型、自主构建模型和含氧官能团修饰的石墨烯层模型。分子动力学模拟中,吸附构型的图像信息可以直接观察分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面的吸附情况及吸附历程,而密度分布曲线、均方根位移、吸附能等定量结果可以揭示分散剂/表面活性剂的吸附机理。分子动力学模拟与实验方法相结合可以从微观和宏观两个角度揭示分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面吸附模式,将为分散剂和浮选剂的开发和应用提供重要的理论支撑。

乙烯基非交联电缆屏蔽料性能与分散剂含量关系研究

非交联绝缘材料具有优异的电气机械性能,同时生产能耗少、可回收利用,成为目前电缆绝缘料的研究热点,但与之匹配的非交联半导电屏蔽料的研究还鲜有报道。导电炭黑的分散性对屏蔽料的性能影响重大。文中选用线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体树脂,白油为分散剂,采用熔融共混法制备了非交联电缆屏蔽料。研究了白油含量对屏蔽料中炭黑分散、结晶性能、体积电阻率和机械性能的影响。结果表明添加白油会促进炭黑的分散,但白油含量过大会降低屏蔽料的结晶度,增加其体积电阻率并降低拉伸强度和断裂伸长率。当白油含量为2 wt%时,屏蔽料体积电阻率最小,力学性能最佳。该研究为非交联半导电屏蔽料在乙烯基非交联电缆的应用研究提供了参考。

水下不分散混凝土抗分散剂优化设计与凝结时间调控

水下不分散混凝土(non-dispersible underwater concrete,NDC)为涉水工程的施工提供抗冲刷能力,为实现水下不分散混凝土性能的提升,文章探讨抗分散剂的优化设计和凝结时间的调控,选取聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)和羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)作为抗分散剂主剂,聚羧酸减水剂、有机硅和聚醚类消泡剂作为辅剂,从抗分散性和流动性的角度对水下不分散混凝土抗分散剂的组成进行优化设计,同时选取碳酸锂和硫酸铝作为调凝剂,对水下不分散混凝土的凝剂时间进行调控。研究结果表明:采用HPMC作为主剂、聚羧酸减水剂和聚醚类消泡剂作为辅剂制备抗分散剂,可以使得水下不分散混凝土具有较好的抗分散性和流动性;其中,含水泥质量分数0.45%的HPMC和1%聚羧酸减水剂的新拌水泥砂浆(水胶质量比为0.5,胶砂质量比为2)表现出优异的抗分散性和良好的流动性,其pH值为9,扩展度为150 mm;在该体系中,硫酸铝的调凝效果较好且经济效益更高,但使用时用量应少于2%。对抗分散剂的优化设计和凝结时间的调控为水下不分散混凝土的相关实验研究提供了重要参考。

聚醚胺改性聚苯乙烯马来酸酐超分散剂的制备及其在分散TiO_(2)中的应用

为解决传统分散剂在颜料分散体系中容易发生絮凝的问题,提出了一种简便的制备超分散剂的方法。将不同相对分子质量的聚醚胺通过亚胺法接枝到苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)侧链上,制备了亚胺化苯乙烯马来酸酐(SMI)超分散剂,研究了其对TiO2颜料的分散性能。利用红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对分散剂进行了表征;通过测量TiO2在甲苯中的粒径和分散稳定性确定SMI的分散性能。结果表明:成功制备了SMI分散剂,当使用聚醚胺D-2000改性SMA时,制得的SMI分散剂对TiO2悬浮液体系有良好的分散效果(48 h内基本无颗粒沉降),能够有效防止颜料颗粒聚集。

添加分散剂和造孔剂制备高密度磷酸铁锂正极

磷酸铁锂锂离子电池能量密度的提升,可促进其进一步应用。研究高面密度磷酸铁锂极片制备工艺,解决活性材料分布不均匀、孔隙率低和极化大等问题。在磷酸铁锂浆料中,加入的分散剂和造孔剂质量分数分别为0.6%和0.3%,极片压实密度为2.36 g/cm~3时,制成电芯的直流内阻最小(0.86 mΩ,50%SOC)。1.00 C倍率下恒流比和能量效率分别为98.87%和91.85%;以1.00 C倍率在2.50~3.65 V循环1 000次后,容量保持率为93.12%。

分散剂对羟基磷灰石除氟剂制备的影响

羟基磷灰石(HAP)是经济高效且安全低碳的除氟剂,其制备时存在反应体系颗粒团聚板结导致产品性能不佳问题。该研究以熟石灰和磷酸为原料,采用加入分散剂的反向滴加化学沉淀法在常温下制备HAP除氟剂,探索分散剂对HAP制备的影响。结果表明:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/乙二醇组合为最佳分散剂,且SDBS、乙二醇和氢氧化钙的最佳质量比为1∶1∶1 000。在优化分散条件下,制得的产品除氟容量达16.56 mg/g,提高了32.90%。反应体系pH值随着氢氧化钙加入而不断升高,在105 min时达到最高值12.96,之后持续降低至8.13。OH-消耗速率与除氟量增加速率的比值先升高后降低,其在180 min时达到最大值4.98,在235 min后低于1.00。颗粒团聚粒径在60 min后持续减小,360 min时产品的d10、d_(50)和d_(90)分别为7.46、15.65和42.41μm,d_(50)和d_(90)较对照组分别降低了56.83%和52.21%。产品中HAP晶体呈纳米级,以团聚形式存在。产品能快速去除水中氟离子,符合拟二级动力学模型。

沥青质分散剂的研究进展

沥青质是原油和渣油中缔合性最强的组分,沥青质容易通过电荷转移、氢键、偶极相互作用等聚集。当外界条件或成分改变时,沥青质可能会聚集和聚沉,造成设备堵塞和损坏,因此给石油产业带来了挑战。沥青质分散剂可以有效地抑制沥青质的聚沉。从沥青质的结构、分散剂的种类和分散机理等方面综述了沥青质分散剂的研究进展,并且对沥青质分散剂的发展趋势进行了分析。

分散剂对负极及电池性能的影响

浆料的微观结构对电池性能起关键作用,因此改善浆料中各组分的分散状态以及阻止颗粒之间的团聚尤为重要。研究了不同含量的分散剂LD1对负极片以及电池倍率、低温、循环、高温自放电性能的影响,结果表明在负极浆料加入0.2%(质量分数)分散剂LD1,可以改善各组分的分散状态,提高浆料的稳定性。与未添加分散剂的浆料相比,涂布得到的负极片反弹率、面内阻、粘结力变化较小。用该极片制备的电池2.0 C充电后负极片界面良好,而未添加分散剂的电池负极片析锂;-20℃@0.5 C放电时,中值电压比未添加分散剂的电池高23 mV,-20℃@0.5 C充电恒流比从13.1%升高至80.0%;常温1.0 C循环2500次的容量保持率为81.4%,相比未添加分散剂的电池提高了34.0%;而且高温循环、高温自放电性能与未添加分散剂的电池无明显差异。此外,与添加0.2%(质量分数)分散剂PVP-K30进行对比,负极浆料中添加0.2%(质量分数)分散剂LD1更有利于提高电池倍率充电、高温循环性能。

草食性动物排泄物制备氧压酸浸炼锌中分散剂的研究与应用

对木质素在牧草中的分布进行了详细论述,对牧草的体外消化情况进行了分析,归纳了木质素的制备方法,创新地提出了草食性动物排泄物富集—提纯木质素—制备氧压浸出分散剂的技术新思路,利用草食性动物消化—分解—吸收植物中蛋白质、脂肪、淀粉和粗纤维等营养物质,使得木质素残留在排泄物中,实现了木质素的天然富集,并以草食性动物排泄物为原料制备了木质素磺酸盐,提高了木质素磺酸盐单位产出量,降低了处理成本。该技术结合了冶炼企业与草原生态的特点,充分利用当地草原牧草、草食性动物排泄物为锌氧压浸出提供制备木质素的原材料,形成了植物-动物-锌冶炼多领域相结合的特色工艺。

煤层气井压裂用新型煤粉分散剂研究

煤层气储层水力压裂过程中容易产生大量的煤粉,煤粉的积聚和沉降会对压裂形成的裂缝造成严重的堵塞,从而降低裂缝的渗透率和导流能力,影响煤层气井压裂增产的效果。为此,通过大量室内实验,并结合目标煤层气区块的储层特点,研制了一种新型煤粉分散剂MFFS-2,并对其综合性能进行了评价。实验结果表明:当新型煤粉分散剂MFFS-2的质量浓度达到0.3%时,能将水溶液的表面张力降低至25 mN/m以下,并且使煤粉表面的接触角由115.3°降低至60°以下,具有良好的表面活性和润湿性能;当煤粉悬浮液静置10 h时,0.3%MFFS-2的加入能使煤粉悬浮率达到30%以上,当使用0.3%MFFS-2溶液驱替2 h时,煤粉产出率可以达到60%以上,说明其对煤粉具有良好的悬浮分散和携带效果;此外,MFFS-2对目标区块煤岩心基质渗透率的伤害率低于10%,在活性水压裂液中加入MFFS-2后,压裂液体系对煤岩心渗透率的伤害程度有所降低。煤层气井现场压裂施工结果表明:加入新型煤粉分散剂MFFS-2后,S-1井压裂施工顺利,返排液中携带出大量的煤粉,产气量较高,达到了预期的压裂施工效果,并且同区块内新型活性水压裂液的施工效果明显优于常规活性水压裂液。

木质素磺酸盐制备方法及其在染料分散剂的应用进展

木质素磺酸盐具有良好的水溶性、高电负性及高表面活性等特性,被广泛应用于多个工业领域,是实现工业化应用的木质素基化学品之一。本文综述了木质素的磺化方法及木质素磺酸盐的分离纯化方法,进一步介绍其在染料分散剂方面的应用,提出了当前在木质素磺酸盐研究中存在的问题,并对其研究方向和工业应用前景进行展望,以期为木质素磺酸盐产品的高值化利用提供参考借鉴。

阴离子型水煤浆分散剂的研究进展

综述了阴离子型水煤浆分散剂的研究现状,介绍了常见的阴离子分散剂的种类及其作用机理。根据煤粒之间相互作用,对煤特性、水煤浆煤颗粒之间的相互作用、分散剂吸附过程中的煤水相互作用和空间效应进行了详细分析。从结构与性能的关系出发,对水煤浆分散剂的选择和制备提出了研究方向。

分散剂对PP/POE/滑石粉复合材料综合性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/滑石粉/分散剂复合材料,并对材料流动性、力学性能及热性能进行表征,探讨分散剂对不同熔融指数体系的影响,并优化复合材料体系中分散剂种类、含量及复配形式。结果表明,分散剂TAS-2A在提升流动性及力学性能的同时会降低材料的热变形温度;YY-5023力学性能提升效果不明显,但能显著提升材料热变形温度;TAS-2A与YY-5203的最适宜添加量分别为2%和0.25%,且二者复配具有协同效应。

助分散剂极性对膨润土润滑脂性能的影响

膨润土润滑脂是常见的润滑脂种类之一,目前常采用添加助分散剂的方式提高膨润土在润滑脂中的分散度,但目前助分散剂的极性对膨润土润滑脂性能的影响还不明确。通过流变学和剪切性能分析等就助分散剂极性对膨润土润滑脂的影响进行了评价,发现将助分散剂的极性调控在偏心因子达到0.6时,助分散效果最佳。

国产助分散剂在105 m^(3)聚合釜上的应用

分析了目前105 m^(3)聚合釜体系使用的进口助分散剂和国产助分散剂各项性能的差异性,研究了105 m^(3)聚合釜生产PVC-SG5树脂过程中国产助分散剂替代进口助分散剂后对装置工艺参数及产品性能的影响。通过配方优化,最终实现国产助分散剂替代进口助分散剂的目的。

矿物掺合料和抗分散剂对水下不分散混凝土性能的影响研究

针对水下不分散混凝土强度普遍偏低的情况,试验分析了水下不分散混凝土强度、抗分散性、工作性能受矿物掺合料和抗分散剂的影响规律。试验表明,掺20%降黏增强剂、5%硅灰和2.5%抗分散剂配制的水下成型混凝土28d强度达到55MPa,具有优异的抗氯离子渗透性和工作性能,可以满足高强性能要求。

丙烯酸嵌段共聚分散剂的合成及其在水性工业涂料中的应用

以偶氮二异丁腈为引发剂,烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、α-甲基苯乙烯(AMS)、甲基丙烯酸(MA)为主要单体,采用溶剂聚合法合成了一系列高分子丙烯酸嵌段共聚分散剂。分别利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)证实了丙烯酸嵌段共聚分散剂结构及测量了分散剂的分子量及分布。分别探讨了不同的亲水基与疏水基单体的化学计量比、不同分子量及分子量分布的分散剂对有机炭黑和无机颜料浆的分散效率及对涂料耐水性的影响。将试验合成的分散剂D3与市售水性通用型分散剂进行性能比较,表明其综合性能优于市售水性通用型分散剂,实用价值明显。