耐盐瓜胶合成及其溶胀性能研究

针对瓜胶原粉抗盐性差的问题,通过化学改性制得耐盐瓜胶,并用红外光谱仪对产物进行了结构表征。进一步考察了相对分子质量、粒径、搅拌转速、温度、盐离子等对其溶胀性能影响。结果表明:制备的耐盐瓜胶相对分子质量越小、粒径越小,速溶性能越好;相对分子质量和粒径过小均会导致耐盐瓜胶增黏性降低。搅拌速度和温度增加均有助于溶解。一价离子相对于二价离子对耐盐瓜胶的溶胀增黏性影响较小,SEM观测不同盐溶液中耐盐瓜胶分子的构型有差别。合成的耐盐瓜胶具有一定的耐盐性,速溶性较好,可适用于海上连续混配液需求。

城市污泥-餐厨垃圾联合制备水凝胶及其溶胀性分析

以城市污泥和餐厨垃圾作为原料,辅助以单体丙烯酸,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸钠,通过接枝聚合反应合成水凝胶。通过单因素实验考察了水凝胶制备的影响因素,并利用响应曲面法进行了优化实验,结果表明在污泥与餐厨垃圾干质量比为2:3,浆液含水率为96.1%,反应温度为70℃,投加2.25mL的单体,0.10g的交联剂,0.2g的激发剂时,制得水凝胶的最佳溶胀率能达到5400.93%。通过扫描电镜表征发现水凝胶具有众多网络褶皱和沟壑结构,从而使其具有良好的溶胀性能。

熔纺-选择性溶胀制备嵌段共聚物多通道中空纤维膜

嵌段共聚物的熔纺-选择性溶胀是一种制备中空纤维膜的清洁生产工艺。本文提出构建多通道构型来提升嵌段共聚物中空纤维膜的性能,通过熔纺-拉伸-选择性溶胀,制备了具有3通道和7通道的聚砜/聚乙二醇嵌段共聚物中空纤维膜,研究了通道数、溶胀条件和拉伸行为对中空纤维膜微观结构、渗透性、截留率和耐压性的影响。由于壁厚的相互支撑作用,多通道中空纤维膜的渗透性和耐压性能都比单通道中空纤维膜有所提高,且可通过拉伸和溶胀条件实现膜性能在较大范围内的高效调控。在适当的通道数和拉伸比下,拉伸后的三通道中空纤维膜的通量比单通道中空纤维膜高20倍。此工作对使用清洁方法制备高性能的中空纤维膜具有重要意义。

高黏度聚酯的醇解工艺及其溶胀预处理研究

以乙二醇(EG)为解聚剂分别醇解特性黏数为0.670,1.014 dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片及两者的混合物,对醇解产物进行了表征;通过单因素控制法考察了反应温度、EG与PET摩尔比、反应时间、催化剂添加量对醇解产物产率的影响;针对高黏度PET切片难以醇解的问题,提出了一种溶胀预处理工艺,研究了溶胀预处理PET切片的醇解动力学。结果表明:不同黏度PET切片的醇解产物的化学结构基本一致,主产物均为对苯二甲酸双羟乙酯(BHET);高黏度PET切片醇解体系的反应温度高于低黏度PET切片,高黏度PET切片适宜的醇解工艺为EG与PET摩尔比141、催化剂添加质量分数0.5%、反应时间240 min、反应温度200℃,此条件下产物BHET的产率为48.65%;高黏度PET切片在130℃经溶胀预处理后,结晶度由30.95%降至25.25%,反应速率常数由0.1319 min-1提高至0.1719 min-1,醇解速率大幅提高,溶胀预处理适宜的温度为高于PET切片的玻璃化转变温度且比其结晶温度低20~30℃。

基于荧光显微量化分析的SBS改性沥青溶胀行为表征

SBS是改性沥青中最常用的改性剂,其溶胀状态对沥青性能具有显著影响。通过针入度、软化点、延度等试验研究了SBS改性沥青的宏观性能;基于荧光显微技术,研究了对不同剪切时间下SBS改性沥青中SBS相场分布和溶胀状态,并对SBS的溶胀发育行为进行了量化表征;建立了宏观性能与显微形态参数的线性关系模型,并分析显微形态参数对宏观性能的影响规律。分析结果表明:剪切时间对SBS改性沥青的物理性能有显著影响。随着剪切时间的增加,SBS颗粒的数量、长短轴比、圆形度、面积比和平均面积均发生了变化。剪切时间由5 min增加至55 min,SBS颗粒数量增加了68%;长短轴比值增加了47%,颗粒形状由椭圆趋向长条状变化;SBS颗粒面积比增加了40.88%,平均面积增大了24.93倍。剪切60~90 min,SBS颗粒继续溶胀发育,SBS颗粒数重复剪切5~55 min的变化过程。SBS颗粒的面积比和平均面积与宏观性能中的软化点存在显著的线性关系。

聚氨酯涂料在超临界二氧化碳中的溶胀度优化分析

聚氨酯涂料在喷涂中需使用有机溶剂(VOCs)作为稀释剂,喷涂中挥发的VOCs严重污染了环境,不符合绿色环保要求。介绍了超临界CO_(2)兼具类气性和类液性特点,具有良好的渗透和扩散能力,可以起到取代稀释剂的作用。利用高压可视釜观察涂料的溶胀过程并通过曲面响应分析,结果表明,在溶胀时间为10 min,压力为16 MPa,温度为40℃条件下,聚氨酯涂料的最大溶胀度为11.947。各因素的影响程度由大到小依次为压力、温度、时间。溶胀度随溶胀时间的增加、压力的增大而增大,随温度的增大而减小。结合实际喷涂情况总结出了聚氨酯超临界CO_(2)的最佳喷涂工况条件,溶胀时间为10 min,温度为40℃,压力为10~13 MPa,溶胀度可保持在6.575~8.855。

门尼黏度和结合丙烯腈质量分数对丁腈橡胶3604和2707力学性能和溶胀度的影响

研究了丁腈橡胶(NBR)3604和2707生胶门尼黏度和结合丙烯腈质量分数对硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率及溶胀度的影响。结果表明,随着生胶门尼黏度的增加,NBR 3604和NBR 2707硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率均呈线性增加的趋势,而溶胀度则均呈线性减小的趋势;NBR 3604和NBR 2707生胶门尼黏度每增加1个单位,硫化胶的拉伸强度分别增加0.15 MPa和0.02 MPa,扯断伸长率分别增加1.13%和1.30%,溶胀度分别减小0.02%和0.21%。随着结合丙烯腈质量分数的增加,NBR 3604和NBR 2707硫化胶的拉伸强度均呈线性增大的趋势,而扯断伸长率和溶胀度则均呈线性减小的趋势;NBR 3604和NBR 2707结合丙烯腈质量分数每增加1%,硫化胶的拉伸强度均增加0.04 MPa,扯断伸长率分别减小0.08%和2.77%,溶胀度分别减小0.06%和0.25%。

溶胀下丙烯腈含量影响丁腈橡胶摩擦性能的分子模拟

采用分子模拟方法研究了溶胀下丙烯腈(ACN)含量影响丁腈橡胶(NBR)摩擦性能的微观机理,考察了材料的剪切行为、原子运动速度、均方位移及力学性能与应力应变曲线。结果表明,ACN含量增加限制了NBR分子链的活动性,降低了溶胀作用下摩擦界面附近原子运动速度;材料的力学性能随ACN含量增加得到提升,与溶胀下NBR(20%ACN)材料相比,纯NBR(20%ACN)与溶胀下NBR(50%ACN)材料的体积模量与剪切模量均提高了15%以上,ACN含量的增加改善了溶胀作用对NBR的影响程度,材料刚性增强,提高了NBR的摩擦性能。

可生物降解的pH敏感水凝胶的合成及其溶胀性能研究

采用明胶和聚乙烯醇为原料,制备了戊二醛交联、明胶/聚乙烯醇配比不同的水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征.研究了凝胶的溶胀动力学,结果表明,原料配比对各种凝胶的溶胀速率影响不大,而对平衡溶胀比与原料配比有关,室温下凝胶的平衡溶胀比在300%～500%之间.pH敏感性研究表明,几种凝胶均表现出明显的pH响应性,当溶胀介质的pH值在明胶等电点附近时,水凝胶的溶胀比达到最小值,凝胶的溶胀-消溶胀动力学曲线呈'W'形,即该凝胶具有形状记忆功能.

超高分子量聚乙烯树脂的溶胀性的检测分析

通过上海化工研究院设计的在线检测装置对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)溶胀过程中的温度、黏度进行测试,形成了UHMWPE树脂溶胀工艺的检测方法,对黏均分子量分别为3.261×106(A),3.833×106(B),3.455×106(C)3种不同树脂的溶胀温度、溶胀时间、溶胀比等参数进行了分析。结果表明:A,B,C树脂的溶胀温度分别为121,120,119℃;对溶胀釜加热系统设定统一温度,釜内温度达120℃时,A,B,C树脂的溶胀时间分别为60,30,3 min,溶胀比分别为2.37,2.51,2.31。

溶胀法改性聚二甲基硅氧烷及在多层复合膜中的应用

复合膜是气体分离膜的一个重要发展方向,近年来得到广泛应用.聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为复合膜中间层能够有效防止孔渗现象,但是PDMS的疏水性不利于选择层溶液的涂覆,因此需要对PDMS进行改性.以Pluronic■ F68、Pluronic■ F127、Tween 20、Tween 604种非离子表面活性剂为原料,采用溶胀-去溶胀的方式对PDMS进行改性,并研究其亲水性和气体分离性能.结果表明,4种表面活性剂中Pluronic■ F127的改性结果最佳;溶胀处理的PAN/PDMS复合膜在不影响本体机械性能和热力学性能的同时改变了表面组成;提高了PDMS中间层的亲水性和气体渗透性.经过溶胀改性的PAN/PDMS-Pluronic■ F127复合膜的N_(2)、O_(2)、CO_(2)渗透速率分别达到419.8、831.9、2879.7 GPU;在保证选择性基本不变的情况下,气体渗透速率提高了约70%;且经溶胀改性后的PAN/PDMS-Pluronic■ F127更有利于后续分离层的涂覆.改性后的PAN/PDMS-Pluronic■ F127/Pebax30R51复合膜相较于PAN/PDMS/Pebax30R51复合膜,CO_(2)/N_(2)选择性大幅提高,由22.77提高至45.09,同时CO_(2)渗透速率可以达到272.5 GPU,显示出良好的渗透分离性能.

CMC-P(AA-AM)水凝胶的制备及溶胀性能测定

以羧甲基纤维素钠(CMC)为原料、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂制备了CMC-P(AA-AM)水凝胶,研究了聚合条件对其溶胀性能的影响,通过单因素试验确定最佳聚合条件;利用傅里叶红外光谱、热失重对水凝胶结构进行表征;重点考察了水凝胶在不同盐、pH及表面活性剂溶液中的溶胀性能。结果表明,CMC、VA-044、NMBA、AM占AA的质量分数分别为9%、0.7%、0.7%、33.3%时,水凝胶溶胀倍率最大,为253.2 g/g。CMC-P(AA-AM)在不同盐溶液中的溶胀性能差距较大,对重金属离子更为敏感。水凝胶在pH 5~9范围内保持了较高的溶胀性能,表现出良好的pH响应性能。CMC-P(AA-AM)在阴离子表面活性剂溶液中溶胀性能优于非离子、阳离子溶液,在油酸钠中的吸水倍率为210.0 g/g。

冲击电压作用下溶胀效应对硅橡胶电树枝特性的影响

本文研究了单极性冲击电压(250/2 500μs)作用下高压电缆附件与电缆本体界面处涂覆硅脂引发的硅橡胶(SiR)溶胀效应对其电树枝特性的影响,并分别采用等温表面电位衰减与平衡溶胀法表征了溶胀效应对SiR陷阱特性与交联结构的影响。结果表明:随着溶胀时间的增加,SiR电树枝起始概率与分形维数均增大,溶胀340 h后,正、负极性冲击电压下50%概率起树电压分别由约37 kV和约-41 kV降至32 kV和约-39 kV。此外,冲击电压下SiR电树枝存在极性效应,相比于负极性,正极性冲击电压下电树枝更容易进行引发和生长。随着溶胀时间的增加,SiR中空穴型与电子型陷阱均表现为浅陷阱密度增大,深陷阱密度降低,物理交联密度减小。SiR物理交联结构的破坏导致其自由体积增大,碰撞电离过程加剧,同时深陷阱密度降低使得电荷输运过程增强,多个物理过程加剧了分子链段的断裂程度,进而导致SiR的耐电树枝特性降低。冲击电压下SiR电树枝的极性效应是由于空穴型与电子型陷阱的分布差异导致的。

NVP/EHMA/DVE-3亲水溶胀膜的紫外光聚合研究

以乙烯基吡咯烷酮(NVP)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)和三乙烯基乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)等材料制作亲水可溶胀膜。研究DVE-3含量对力学性能、亲水性能和溶胀性能的影响,探索紫外光照射时间对材料力学性能的影响。当DVE-3含量为20%时,该亲水溶胀膜的综合性能最佳:拉伸强度为26.2kPa、断后伸长率为119%、压缩模量为53.7kPa、压缩强度为27.4kPa、接触角为22°、PBS溶液中浸泡120h后溶胀率为322%。紫外光照射时间为20s时,材料拉伸性能最好,此时拉伸强度为25.8kPa,断后伸长率为217.9%。

N,N-二甲基乙酰胺溶胀解离回收碳纤维增强环氧树脂复合材料

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)中的脆性玻璃态环氧树脂会将碳纤维紧密包裹,导致机械回收法获得的粉末或短纤维利用价值较低。针对这一难题,通过树脂溶胀原理将CFRP中的玻璃态环氧树脂转变为高弹态环氧树脂,显著改善了CFRP的力学解离性能。结果表明,CFRP中的环氧树脂可以在120~160℃的N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中快速溶胀,对应溶胀率为51.57%~59.71%。因溶胀作用环氧树脂基体过度膨胀和碎裂,导致CFRP解离为易于机械裁切的碳纤维薄层。碳纤维薄层通过裁切、烘干、热压成型工艺被重新制备成力学性能优异的CFRP。新制备的CFRP弯曲强度可达到原始CFRP板的76.38%~90.98%。同时DMAC化学性质稳定,可循环回收利用。

溶胀渗透法制备Ti_(3)C_(2)T_(x)/PDMS柔性导电复合材料

柔性导电材料具备良好的柔韧以及导电性能,在医疗、可穿戴设备和传感器等领域得到广泛的应用。通过真空无压烧结工艺制备出MAX相材料Ti_(3)AlC_(2),其烧结产物的纯度高达99%,并通过液相化学刻蚀法制备Ti_(3)C_(2)T_(x)(MXene),最后采用溶胀渗透法将Ti_(3)C_(2)T_(x)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行复合,制备出了Ti_(3)C_(2)T_(x)/PDMS柔性导电复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对MAX以及MXene进行结构表征,并测试纯PDMS与MXene/PDMS复合材料的力学性能、电学性能。结果表明,在PDMS中掺入的Ti_(3)C_(2)T_(x)的拉力-形变图形、弹性模量、拉伸强度和断裂伸长率与纯PDMS相比均无明显差异,力学性能与纯PDMS基本相似。不同水浴渗透温度下,平均拉伸应变超过90%,平均相对电阻变化超过600%,导电性能较好。

pH值对壳聚糖/羧甲基壳聚糖水凝胶溶胀行为的影响

利用壳聚糖与羧甲基壳聚糖制备了一系列新型的水凝胶 ,研究了pH值对水凝胶溶胀度 微观结构和基团结构的影响 .结果表明 ,壳聚糖与羧甲基壳聚糖水凝胶的溶胀行为和微观结构均表现出 pH值敏感性 ,但随着羧基的引入 ,水凝胶的最低溶胀度从 pH 7.0移向 pH 3.0 .红外光谱证明 。

吸水膨胀弹性体在不同介质中的溶胀行为

研究了由共硫化法制得的三种吸水膨胀弹性体（ＷＳＥ）在不同介质中的溶胀行为，得出了溶胀速率方程和动力学参数，确定了不同介质对平衡溶胀度（Ｑｅ）的影响规律．

煤的溶胀技术研究进展

本文综述了煤溶胀技术的研究进展,着重讨论了煤的非共价键作用力,溶剂、煤化程度、煤的预处理及煤中的可溶组分对煤溶胀的影响,煤的溶胀机理和动力学以及溶胀技术在煤分子结构研究中的应用。最后指出随着溶胀技术研究的深入,可望了解煤的分子结构及实现煤的高效洁净转化。

溶剂与溶胀促进剂对神华煤溶胀行为的影响

采用体积法研究了甲苯、四氢萘、甲醇、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙醇胺(MEA)5种纯溶剂及1∶1的MEA-DMF混合溶剂对神华烟煤的溶胀行为,考察了Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3和FeSO4添加量为0.5%(以铁占煤质量计)作为溶胀促进剂的性能。结果表明:MEA-DMF混合溶剂的溶胀效果优于5种单一溶剂。铁盐Fe(NO3)3明显促进煤溶胀,在80℃,24h和剂煤比5∶1条件下MEA-DMF混合溶剂与Fe(NO3)3协同可使溶胀率超过3.0。对溶胀处理后的神华煤FT-IR表明DMF、DMF-MEA溶胀处理以及与Fe(NO3)3协同溶胀处理后明显削弱了煤羟基氢键间的缔合作用,其中,经DMF-MEA与Fe(NO3)3协同溶胀处理的这一变化最为明显。