苯基异硫氰酸酯类液晶材料的稳定性

苯基异硫氰酸酯化合物可制成向列相液晶材料。这类材料不仅具有高双折射率,还具有低黏度的特性,在液晶光学器件中应用时可实现快速响应。然而,这类液晶材料存在稳定性问题,导致其制成的液晶器件无法长时间稳定运行。本文研究发现,在加速老化实验中,100℃处理1000 h后,该材料的双折射率下降了8.5%。通过高效液相色谱法和质谱法分析,确认羟基化合物会引起异硫氰酸酯基团的离解,导致材料稳定性欠佳。最后,在设计的无水环境下进行老化实验,结果显示材料的降解程度大幅降低,在相同条件下双折射率仅下降1.1%。本研究为这类材料的应用提供了重要的指导方案。

不同保存条件和处理方式对生乳中硫氰酸钠含量的影响

[目的]探究不同保存条件和处理方式对生乳样品硫氰酸钠含量的影响。[方法]将生乳样品分别设置不同处理,包括保存条件处理(—20℃冷冻保存1、7和30 d, 0~6℃冷藏保存4、8、24和48 h)、解冻温度处理(冻存24 h后,于25、40、60℃3个温度下解冻)、解冻次数处理(冻存24 h,于40℃水浴分别解冻1、3、5次)、防腐剂(硫氰酸钠、重铬酸钾、叠氮钠、溴硝丙二醇、甲醛)处理,然后进行样品中硫氰酸钠检测,结果通过单因子方差分析、主成分分析和回收率分析,探究不同处理对生乳中硫氰酸钠含量的影响。[结果]冷冻保存1、7和30 d后乳中硫氰酸钠含量无统计学差异(P>0.05),回收率为97.4%~103.1%。冷藏保存4、8、24和48 h后乳中硫氰酸钠含量呈现先降低后升高的趋势,回收率在94.5%~102.1%。冻存24 h后,3个不同解冻温度的乳中硫氰酸钠含量无统计学差异(P>0.05),回收率为97.8%~99.0%。冻存后分别解冻1、3、5次的结果显示,乳中硫氰酸钠含量随解冻次数的增加而降低,检测回收率为95.3%~101.8%,在可接受范围。添加不同防腐剂的乳中硫氰酸钠含量存在显著差异(P<0.05),其中添加硫氰酸钠作为防腐剂会导致结果偏高,添加溴硝丙二醇会导致测定结果偏低,添加甲醛会导致硫氰酸钠未检出。[结论]硫氰酸钠样品采集后在0~6℃冷藏保存48 h内,—20℃冷冻保存30 d内,解冻温度低于60℃,解冻次数少于5次时,不会对生乳中的硫氰酸钠含量产生影响,使用防腐剂保存时可选择叠氮钠或重铬酸钾不会对样品中硫氰酸钠含量产生影响。

3种脂肪族二异氰酸酯合成光固化PUA的比较研究

分别以生物基异氰酸酯1,5-戊二异氰酸酯(PDI)及传统石油基异氰酸酯六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为二异氰酸酯原料,并以聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇为软段原料,以甲基丙烯酸羟乙酯为丙烯酸酯单体,合成了不同种类的可光固化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA),探究这3种脂肪族二异氰酸酯在UV树脂中的应用特点。研究发现,不含聚醚软段的PUA比含软段PUA具有更好的耐温性、耐磨性及硬度;PDI型PUA预聚体黏度大大低于HDI型,且不含软段的PDI型PUA结晶性大大弱于HDI型,在树脂中便于使用。

聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量不确定度评价

聚氨酯被广泛应用,预聚体法是聚氨酯重要的制备方法,而异氰酸酯含量是预聚体的重要指标,尚未见到关于异氰酸酯含量不确定度评价的论文。本文根据HG/T 2409-1992测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量,按照JJF1059.1-2012对各影响因素进行分析,得到异氰酸酯基含量为(5.93%±0.12%)(k=2,置信水平95%)。通过对不确定度的评定,综合各因素对不确定度的影响,发现测量重复性引入的不确定是异氰酸酯含量测定不确定度的主要来源。

药液稀释倍数对威百亩分解产生异硫氰酸甲酯及其消解的影响

种植前施用威百亩进行土壤熏蒸消毒,其分解产生的异硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate, MITC)可有效控制土传病原菌。威百亩以滴灌方式施用更为方便、安全,但在滴灌前的稀释过程中可能会水解产生MITC,MITC继续消解或挥发导致进入土壤的有效成分量减少。因此有必要筛选适宜的威百亩稀释倍数,保证MITC在土壤中分布均匀的同时减少威百亩分解及MITC消解和挥发导致的损失。本文研究了不同pH条件下稀释倍数对威百亩水解产生MITC及MITC消解的影响。结果表明,在中性条件下,由威百亩水解产生的MITC量及其消解速率均随稀释倍数增加而增加;在酸性条件下,稀释100倍时MITC的产生量及消解速率均为最大,稀释50倍时MITC的产生量最低,稀释400倍时MITC消解最慢;在碱性条件下,MITC的产生量随稀释倍数增加而增加,消解速率为稀释1 000倍时最快,稀释100倍时最慢。研究结果对滴灌施用威百亩时田间用水量及威百亩用量均具有指导意义。

松香基非异氰酸酯聚氨酯的制备及其性能研究

以松香衍生物丙烯海松酸(APA)为原料合成了丙烯海松酸二缩水甘油醚(AE),并进一步制得丙烯海松酸环碳酸酯(AC),利用AC中环碳酸酯基团与聚乙烯亚胺(PEI)、聚酯多元胺(Priamine 1074)中的氨基反应制备得到了松香基非异氰酸酯聚氨酯(ACPP)薄膜材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、动态热机械法(DMA)等技术对ACPP材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明:随着AC含量的增加,松香结构中氢化菲环刚性结构的引入量增加,从而使ACPP的力学性能增强,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为1时材料(ACPP_(1))的拉伸强度可达到15 MPa;同时ACPP材料的玻璃化转变温度(T_(g))显著增大,均大于40℃,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为0.8时,制备得到的材料(ACPP_(0.8))的T_(g)达到最大值,为49.4℃。自愈合性能测试结果显示:当带有划痕的ACPP_(1)在160℃、 5 MPa条件下,加热1 h后可以实现划痕的完全愈合,愈合率高达100%;另外,ACPP_(1)分别经过物理再加工和化学回收再加工后,力学性能仍可以恢复到原始强度的85%,展现出了优异的回收再加工性能。

异氰酸酯增强尿素-乙二醛树脂的结构与性能研究

为提升尿素-乙二醛树脂(UG)的耐水性能,本研究在UG树脂中添加高活性的异氰酸酯(MDI)共混制备了异氰酸酯/尿素-乙二醛(MDI-UG)木材胶黏剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和X射线光电子能谱(XPS)对其固化结构进行表征,通过差式扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)和扫描电镜(SEM)对其固化性能进行分析,以MDI-UG混合体系制备胶合板并测定其力学性能。结果表明UG树脂中含有的活泼氢基团与异氰酸酯反应形成新的氨基甲酸酯;与UG树脂相比,MDI-UG树脂的固化温度降低且热稳定性提高;采用扫描电镜下可观测到MDI-UG树脂的固化颗粒更加密集且交联支化程度明显提高;当MDI的添加量为3%且乙二醛与尿素的摩尔比为1.3:1时,所制得胶合板的热水湿状剪切强度达到0.72 MPa,表明MDI的引入显著改善了UG树脂的耐水性,而且充分发挥了UG树脂优异的环保性能和异氰酸酯的高强度特点。

异硫氰酸苄酯通过激活p53和AMPK-FOXO1a信号通路诱导宫颈癌细胞周期阻滞和凋亡

目的 研究异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate, BITC)对小鼠U14宫颈癌细胞增殖的影响,基于转录组数据分析探讨细胞毒性机制。方法 MTT法检测BITC对U14细胞活性的影响,Hochest 33258和荧光倒置显微镜检测细胞核形态变化,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,基于Illumina Novaseq 6000测序平台建立BITC(20μmol·L^(-1))给药前后U14细胞转录组数据库,使用生物信息学分析手段对差异基因功能和信号通路进行富集分析。qRT-PCR和Western blot验证信号通路关键分子表达变化。结果 BITC呈时间和浓度依赖性抑制U14细胞的活性,阻滞细胞在G_(0)/G_(1)期,诱导了细胞凋亡,上调了Bax、CytC、cleaved caspase-9/3、下调了Bcl-2、cleaved caspase-7的表达量;通过转录组分析,差异基因主要富集在细胞周期、FOXO、p53、细胞凋亡等信号通路,qRT-PCR或Western blot验证p53、p21、Ire1a、Atf4、CHOP、AMPK、FOXO1a等分子表达上调,Cyclin D3,Cyclin E,Cdk2分子表达下调。结论 BITC阻滞U14细胞周期、通过caspase-3线粒体依赖途径和内质网应激途径诱导细胞凋亡,其机制与p53和AMPK-FOXO1a信号通路有密切关系。

异氰酸酯硬段对聚脲弹性体性能的影响

异氰酸酯的分子结构对聚脲弹性体的理化性能影响巨大,为探究异氰酸酯分子结构的变化对聚脲弹性体自修复效率和力学强度的影响规律,选择了4种不同分子结构的异氰酸酯:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4′-二异氰酸酯二环己基甲烷(HMDI)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI),通过和聚醚胺反应得到了具有不同硬段结构的弹性体:SPU-IP、SPU-HM、SPU-M和SPU-H。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、动态热机械分析(DMA)和黏度等测试研究了异氰酸酯的分子结构对聚脲弹性体性能的影响机理。结果表明,具有刚性芳香和结晶硬片段的SPU-M和SPU-H,具有紧密的硬段结构域,材料力学强度更高,SPU-IP中不对称的脂环结构提供了足够的链迁移率,材料自修复性能更好。而SPU-M和SPU-IP自修复效率相当,由于SPU-M中苯环位阻较大,导致氢键化羰基大多以无序形式存在,增强了材料的自修复效率。

离子液体在非光气法合成异氰酸酯过程中的应用

综述了以离子液体为催化剂、助催化剂、溶剂和热载体,在采用氨基甲酸酯催化热分解路线制备异氰酸酯反应过程中的应用研究进展,阐述了离子液体阴阳离子种类及取代基等对其应用效果的影响规律,总结了离子液体在该路线各步骤中作为不同角色发挥作用的效果与机理,以期为异氰酸酯合成过程的绿色化研究提供参考。

氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度及介电性能

为降低制备成本,采用低含量氰酸酯(CE)增韧改性环氧(EP)树脂,制备了EP/CE共聚物。利用差示扫描量热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪分析了EP/CE的固化过程,研究了CE用量对EP/CE冲击强度的影响,并进一步分析了EP/CE的弯曲性能、介电性能和热性能。结果表明,CE改性EP树脂的冲击强度显著提高,当CE添加质量为EP树脂的0.2时,改性效果最好,冲击强度从3.46 kJ/m^(2)增加到5.81 kJ/m^(2),同时,弯曲模量从2.71 GPa增加到3.47 GPa;常温下2~18 GHz频率范围内的介电损耗角正切值降低到0.0298附近;而玻璃化转变温度和初始分解温度稍有降低,分别为117.0℃和328.9℃。EP/CE共聚物良好的力学、介电和热性能可以拓宽EP树脂基复合材料在大批量生产工业领域的应用范围。

二甲基对苯二甲基型氰酸酯的合成与性能研究

以对苯二甲基二甲醚为原料合成了二甲基对苯二甲基型苯酚(DMPXPh)。采用氯化氰-酚方法制备出新型二甲基对苯二甲基型氰酸酯(DMPXCy),并测定了其结构。考察了材料的热性能、耐湿热性、介电性能和力学性能,并与双酚A型氰酸酯(BADCy)进行比较。研究结果表明:(1)红外和核磁氢谱表征证明已经成功地制备出目标酚中间体,并且酚中间体已被氰酸酯化制备成氰酸酯单体。(2)DMPXCy的固化行为和热性能研究表明,DMPXCy反应活性低于BADCy树脂,并且加入有机金属催化剂后,固化温度明显降低,可在280℃内阶梯固化。另外,DMPXCy树脂的玻璃化转变温度比BADCy树脂低,热稳定性基本相同,但DMPXCy的残炭率较高,显示出一定的耐烧蚀性。(3)力学性能研究表明,DMPXCy树脂总体力学强度与BADCy相近,拉伸强度略低。(4)DMPXCy树脂吸湿性和介电性能研究说明,DMPXCy树脂展现出优异的介电性能和低吸湿性,介电常数(ε)与介电损耗角正切(tanδ)分别为2.650和0.00450,饱和吸湿率为0.70%,远低于BADCy树脂的介电损耗和吸湿率。DMPXCy树脂作为低介电透波材料或高尺寸精度航天复合材料和胶粘剂的树脂基体,具有良好的应用潜力。

高强度木单板/异氰酸酯复合材料制备及性能优化

通过脱除木质素的方法对木材进行前处理是制备高强度木基复合材料的一种重要手段,然而,脱除木质素过程中会产生大量废液,且不利于工业化应用。在当前“双碳”目标以及绿色发展的背景下,探究一种低碳环保、简单高效的高强度木基复合材料的制备方法对提升木材附加值显得尤为重要。基于此,以桦木单板和聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(pMDI)为原材料,采用正交试验研究热压温度、热压时间以及pMDI添加量对高强度木单板/异氰酸酯复合材料(pMDI-WC)的力学性能、耐水性和表面颜色的影响。结果表明,热压温度、热压时间和pMDI添加量对pMDI-WC的力学性能、耐水性和表面颜色均具有显著的影响。厚度为6 mm的pMDI-WC最佳热压温度、热压时间和pMDI添加量分别为170℃、20 min和10%,在最优工艺条件下制备出具有优异力学性能的pMDI-WC,其弯曲强度和拉伸强度分别是473.59和408.56 MPa。在热压温度180℃、热压时间20 min、pMDI添加量20%的条件下,pMDI-WC的耐水性最优。pMDI-WC不仅具有轻质高强特性,而且制备工艺简单、绿色环保,这对提高木材的高附加值利用和复合材料的绿色发展具有重要意义。

氢氰酸制备工艺及其衍生物应用

系统阐述了氢氰酸的制备工艺,重点介绍了氨氧化法及其系列改进方法、BMA法、丙烯腈副产法、轻油裂解法、氮化物和烷烃氧化法,以及其他非传统方法,并对这些工艺的优缺点进行简单说明。此外对氢氰酸的衍生物及其应用进行综述,并对氢氰酸未来发展进行展望。

氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐同步氧化降解无害化处置

氰化尾渣是黄金冶炼工业产生的危险废物,全球每年的生产量可达上亿吨。因其含有剧毒氰化物,存在环境及安全隐患,因此亟待无害化处置。采用氧化焙烧技术对内蒙某金矿选矿厂的氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐进行同步氧化降解无害化处置。在氰化尾渣工艺矿物学研究的基础上,利用飞行时间二次质谱(TOF-SIMS)对氰化物赋存状态进行了高精度的定性分析,并开展了氰化尾渣氧化焙烧条件试验,分析了氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐的热分解规律,比较了不同焙烧温度和焙烧时间对总氰化物及硫氰酸盐脱除效果的影响。试验结果表明,氰化尾渣中总氰化物含量为778.20mg/kg,硫氰酸盐含量为1229.41mg/kg。当氰化尾渣在焙烧温度500℃、焙烧时间30min、O2浓度20%、总气流量为600mL/min的条件下进行氧化焙烧试验,焙烧后总氰化物含量为1.59mg/kg,去除率达到99.80%;硫氰酸盐含量低于检出限,去除率为99.99%,实现了总氰化物及硫氰酸盐同步氧化降解。对氰化尾渣气相产物进行了分析,描述了氰化尾渣在氧化焙烧过程中黄铁矿氧化反应、碳酸盐矿物分解反应以及总氰化物及硫氰酸盐持续氧化分解反应历程。该工艺填补了当前氰化尾渣中总氰化物及硫氰酸盐同步热处理技术上的空白,在去除稳定性高的络合氰化物的同时,高效氧化分解高含量的硫氰酸盐,为氰化尾渣的深度解毒处置提供理论支撑。

异硫氰酸苄酯对荧光假单胞菌的抑菌活性及在牛肉保鲜中的应用

荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)广泛存在于牛肉、鱼类、家禽和乳制品等生鲜产品中,成为引发食源性疾病的重要原因。以荧光假单胞菌ATCC 13525作为供试菌株,研究异硫氰酸苄酯(benzyl isothiocyanate,BITC)对菌株的抑制作用及其应用于牛肉的保鲜效果。结果表明:通过牛津杯实验法,得到BITC对荧光假单胞菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为0.25 mmol/L;表型实验表明BITC能够破坏细菌细胞膜的通透性并降低代谢活力;此外,相比于对照组,MIC处理组牛肉贮藏7 d内菌落总数、色差值、pH值、总挥发性盐基氮含量及氮氧化合物含量分别降低35.73%、21.52%、4.53%、54.39%和4.78%,而感官评分提高10.45%,说明BITC可以显著抑制荧光假单胞菌的生长,改善牛肉的感官品质及理化指标。因此,BITC在冷鲜牛肉贮藏保鲜方面具有较好的应用前景。

基于对苯二甲酸/异氰酸酯反应的芳香族聚酰胺的合成

以对苯二甲酸(TPA)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为反应单体,基于羧基与异氰酸酯基团的反应合成了芳香族聚酰胺。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱等测试研究了聚酰胺的化学结构与性能。研究结果表明,所合成聚合物的分子质量为(3.18~7.81)×10^(4) g/mol,且随着TDI含量的提高,聚酰胺溶解度提高,分子质量有明显提升。所制备的聚酰胺薄膜具有优越的力学性能,拉伸强度和模量分别为98~127 MPa和3.33~3.95 GPa,断裂伸长率高于20%,通过调控TDI/MDI的摩尔比可将其断裂伸长率提高至50%,表现出优异的柔韧性。所制备的聚酰胺薄膜的玻璃化转变温度(t g)均高于290℃;在氮气中,薄膜10%热失重温度为431~447℃,这表明该类芳香族聚酰胺具有优异的热稳定性。同时,聚酰胺薄膜颜色较浅,薄膜的截止波长均低于383 nm,在530 nm波长处的透光率均接近80%,表明其具有良好的光学透明性。

生物基非异氰酸酯聚氨酯的合成和应用研究进展

主要介绍了合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的重要单体多元环碳酸酯的几种方法,以及多元环碳酸酯和多元胺的反应机理。叙述了生物基NIPU主要合成和应用研究成果,并对生物基NIPU未来的发展趋势进行了展望。

铁碳芬顿耦合处理硫氰酸盐废水及其机理探究

工业废水中硫氰酸盐是一种危害环境和人类健康的有毒物质,因难以降解等特性增加了废水处理难度。文章通过将微电解与芬顿耦合,并优化工艺参数,实现硫氰酸盐(SCN^(-))废水的高效处理。在微电解曝气量为1.5 L/min条件下,将pH值控制在3~4之间反应90 min,之后向出水中加入8 mL/L 30%H_(2)O_(2)溶液,磁力搅拌反应30 min,可使SCN^(-)浓度从508.3 mg/L降低至16.8 mg/L,去除率达到96.7%,继续反应至60 min可完全去除SCN^(-)。反应机理为:微电解产生的少量·OH将部分Fe^(2+)氧化为Fe^(3+),与SCN^(-)形成配合物Fe(NCS)_(6)^(3-),经氧化形成微量CN^(-),进一步矿化为NH_(3)和CO_(2)并挥发。芬顿阶段生成的大量·OH,将剩余CN^(-)及SCN^(-)全部氧化为CNO^(-),最终形成NO_(3)^(-)和N_(2)。该研究揭示了铁碳芬顿处理硫氰酸根的降解机制,为含硫氰酸盐废水提供了一种新的处理方法。

离子色谱法测定尿中硝酸盐、硫氰酸盐和高氯酸盐的方法研究

建立离子色谱测定尿中的硝酸盐、硫氰酸盐和高氯酸盐的方法。采用超纯水稀释尿样,RP前处理小柱去除尿中的干扰离子,以AS20阴离子交换柱为分析柱,KOH淋洗液梯度洗脱,电导检测器进行检测。离子色谱法测定尿中硝酸盐、硫氰酸盐和高氯酸盐可在35min内实现基线分离,检出限分别为5.5μg·L^(-1)、2.8μg·L^(-1)和4.0μg·L^(-1);3种物质在线性范围内相关系数(r)均大于0.999;相对标准偏差为0.17%~6.28%;加标回收率为86.1%~107.7%。本实验建立的方法操作简便、准确、灵敏度高,可适用于同时检测尿中硝酸盐、硫氰酸盐和高氯酸盐。