磷硅改性阻燃抑熔滴聚酯纤维的制备及其性能

针对聚酯(PET)纤维易燃且燃烧时伴随着大量熔滴与烟气的问题,将二乙基次膦酸盐阻燃剂、大分子型有机硅与PET载体共混制备磷硅阻燃母粒。将磷硅阻燃母粒按照一定质量分数添加到常规PET切片中混合,经熔融纺丝制得阻燃抑熔滴PET纤维。借助扫描电子显微镜、复丝强度仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、氧指数测试仪、拉曼光谱仪对阻燃PET的力学性能、热性能与阻燃性能等进行表征和分析。结果表明:二乙基次膦酸盐阻燃剂使PET表面脱水成炭,大分子型有机硅提升了炭层的石墨化程度,形成有序稳定的炭层,增强了阻燃PET纤维阻燃性能并抑制熔滴形成,且燃烧形成的烟气量下降;添加质量分数为3%的二乙基次膦酸盐阻燃剂与0.77%大分子型有机硅纺制的阻燃PET纤维,其极限氧指数达到31%以上,垂直燃烧测试等级达到V-0级;通过磷硅元素间的阻燃协效作用改善了阻燃PET纤维的可纺性,同时使其具有良好的阻燃与抑熔滴性能。

高硅磷石膏浮选脱色提纯试验研究

采用反浮选脱色-正浮选脱硅工艺对某高硅磷石膏进行除杂增白试验研究。结果表明:采用反浮选脱色——粗两精正浮选脱硅流程,脱色药剂TC用量为500 g/t,正浮选粗选硫酸用量4000 g/t,正浮选粗选捕收剂603用量200 g/t,精选1、2分别添加硫酸1000 g/t,磷石膏品位从85%提升到97.23%,远高于磷石膏国标一级(≥90%)标准,回收率达87.27%;磷石膏白度从12.69提高到68.73。浮选过程中,可溶性杂质P、F、Na均由废水排出,各种有害杂质的含量也远低于国家标准一级品的限值。

磷硅阻燃改性水性聚氨酯对涤纶织物的阻燃整理

为了对涤纶织物进行阻燃改性,提升涤纶织物的燃烧性能,拓展涤纶织物的应用范围,将合成的磷硅阻燃改性水性聚氨酯通过浸渍烘燥法整理到涤纶织物上。锥形量热测试、力学性能测试结果表明,经过阻燃水性聚氨酯改性的涤纶织物的燃烧最高热释放速率(PHRR)、最高总热释放量(PTHR)、最高烟生成速率(PSPR)最低分别为86.35 kW/m^(2)、3.6 MJ/m^(2)和0.027 m^(2)/s,生烟总量变化较小;阻燃改性涤纶织物的断裂强力、断裂伸长率、撕裂强力和耐磨次数相较空白对照组均有55.00%以上的提升幅度,断裂伸长率的提升幅度略小。

湖北某磷石膏浮选提纯试验研究

在工艺矿物学研究基础上,对湖北某磷石膏进行了浮选提纯试验研究。结果表明,强酸性条件下,以T-609为捕收剂,采用一粗一扫两精浮选工艺,最终精矿产品中二水硫酸钙品位达到99%以上,200℃白度可达到75%,该工艺流程简单、磷石膏分选效率高、药剂用量少,所得产品杂质含量低,达到了国家石膏特级标准,可用来制备高端建材产品和石膏晶须。

酸浸液中除磷和硅药剂的再生工艺技术研究

本文主要针对粉煤灰酸法提取氧化铝酸浸液中除磷硅药剂-二氯氧化锆的再生技术进行研究。通过采用干燥、洗涤、碱熔、酸浸及蒸发结晶等工艺,实现了除磷硅渣(除磷硅后得到的滤饼)中的二氯氧化锆再生,并同时解决了除磷硅渣环保处理的难题。实验研究表明,除磷硅渣中二氯氧化锆最佳的再生工艺为:除磷硅渣105℃下干燥,再用0.5%的盐酸洗涤;洗涤后的滤饼加入固体NaOH进行碱熔,NaOH加入量为洗涤滤饼质量的1.2~1.3倍,碱熔温度为700℃,碱熔时间为120 min;碱熔后,再加入一定量的7.2%盐酸进行酸浸反应,时间为30 min;酸浸后过滤,对滤液进行蒸发浓缩,浓缩至原滤液体积的10%停止加热;降温后在烘箱中60℃下烘干,即得到再生的二氯氧化锆。通过上述工艺,实验室中除磷硅渣中二氯氧化锆的再生率能达到85%以上,且再生后的二氯氧化锆除磷硅的效果比外购二氯氧化锆高10%~20%。

沉淀法去除钼酸钠溶液中磷和硅试验研究

采用沉淀法去除钼酸钠溶液中的杂质磷和硅,研究了沉淀剂种类、溶液pH值、时间、温度等条件对P、Si杂质去除率及除杂过程中Mo损失率的影响,结果表明:以氯化镁为沉淀剂时,除P率最高可达到92.9%,除Si率83.2%,因生成的镁盐呈胶体状态,具有吸附钼酸钠的能力,导致Mo损失率高达4.8%。直接以CaCl_(2)为沉淀剂,钙离子会同时与P、Si、Mo形成沉淀,导致P、Si去除率不理想且Mo损失率高达20.88%。将钼酸钠氧化为过氧钼酸钠后,再采用CaCl_(2)作为沉淀剂,可实现P、Si去除率均高于97.9%,Mo损失率低于0.25%。最佳工艺参数为:料液pH值8~10,沉淀剂用量系数为2,反应温度24~45℃,反应时间90~120 min。

硅磷镁改性对纳米HZSM-5催化苯和甲醇烷基化反应的影响

采用等体积浸渍法对纳米HZSM-5催化剂进行Si、P、Mg改性,通过X射线衍射、SEM、NH3程序升温脱附、吸附吡啶红外光谱和热重差热分析等方法对改性前后的催化剂进行了表征。在固定床反应器上通过苯和甲醇烷基化反应考察催化剂的活性和稳定性。结果表明,采用Si、P、Mg改性的纳米HZSM-5催化剂,苯与甲醇烷基化反应产物中对二甲苯的选择性明显提高,就(6%SiO2+5%P2O5+3.5%MgO)/纳米HZSM-5催化剂而言,对二甲苯选择性达到70%;反应尾气中乙烯和丙烯的含量较高,甲醇含量增加。由于改性后催化剂的孔道窄化,稳定性较HZSM-5降低,水蒸气的存在可以提高催化剂稳定性。

硅、磷配施对玉米苗期生长及氮磷钾积累的影响

以‘正红2号’和‘正红115’玉米为材料,采用砂培方式,设置3个纯磷水平[1.0 mmol·L^(-1)(正常磷水平,P_(1.0))、0.1 mmol·L^(-1)(中度缺磷,P_(0.1))和0.01 mmol·L^(-1)(重度缺磷,P_(0.01))]和3个纯硅水平[1.5 mmol·L^(-1)(Si_(1.5))、0.75mmol·L^(-1)(Si_(0.75))和0 mmol·L^(-1)(Si_0)],通过对玉米苗期干物质、叶面积、根系形态和氮磷钾含量的测定分析,研究硅、磷配施对玉米苗期根系生长、各器官干物质及氮、磷和钾养分积累与利用的影响,为磷、硅肥合理配施提供理论依据。结果表明:缺磷抑制玉米苗期生长,降低根长、根体积、根表面积和叶面积,减少磷和氮、钾的吸收以及干物质积累量,这种效应随磷浓度的降低而增强;玉米通过提高根冠比,增加磷、氮在根系中的分配率,提高氮、磷、钾的干物质生产效率来适应低磷环境;低磷胁迫对‘正红115’根系生长和磷吸收积累量的影响大于‘正红2号’,但‘正红115’在低磷条件下大幅度提高磷在根系中的分配率。在正常磷(P_(1.0))条件下加硅可促进玉米根系生长,增加磷和氮、钾积累量,提高其在地上部分配率,增加叶面积和干物质积累量;在中度缺磷(P_(0.1))条件下加硅也可增加玉米的磷和氮、钾积累量,促进根系和地上部生长,缓解低磷胁迫;在重度缺磷(P_(0.01))条件下,增施硅对玉米根系生长和干物质积累无显著的改善作用,但会增加根系中磷、钾素积累量。由此表明,硅和磷存在显著的协同作用和配合效应,生产上硅和磷应配施。

硅磷杂化阻燃整理对羊毛结构与热稳定性能的影响

为提高羊毛织物的阻燃整理效果,采用合成的硅磷杂化单体DDPSi-FR进行整理。通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱与热重分析等方法,测定阻燃整理羊毛的表面形貌与元素含量、纤维结晶度、大分子特征红外吸收以及热稳定性能。结果表明:与未整理羊毛相比,在DDPSi-FR整理羊毛上,不仅检测出新增的磷与硅元素,而且氧元素的质量百分比提高达17%;整理羊毛的吸热降解质量损失率降低5.3%,成炭放热温度提高约30℃,800℃时热解残余炭量提高超过400%;经DDPSi-FR整理,羊毛的垂直燃烧损毁炭长降低55.9%,极限氧指数提高10.4%,并能耐受15次的标准水洗,达到装饰与防护阻燃织物的B1级标准。

氮磷硅对咖啡双眉藻和缢缩菱形藻繁殖速度和油脂积累的影响

采用光密度法和尼罗红染色法,探索了氮、磷、硅对从温州海区分离出的底栖硅藻咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)和缢缩菱形藻(Nitzschia constricta)的繁殖速度和油脂积累的影响。结果显示,2种底栖藻在NO3-N质量浓度为1.746 mg/L时,细胞均不繁殖,且在实验第7天开始死亡,当NO3-N质量浓度再升高后,细胞繁殖速度开始加快,质量浓度达8.820 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种藻类的繁殖速度均随H2PO4-P质量浓度升高而加快,但当质量浓度达到0.884 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种底栖藻类均随Si O3-Si质量浓度增加而加快,但质量浓度对2种底栖硅藻细胞繁殖速度影响并不显著。3种元素对2种底栖硅藻繁殖速度的影响力:N>P>Si。实验期间,2种底栖硅藻的油脂含量均呈先降后升的变化规律,油脂的积累主要集中在实验后期,氮磷硅限制均能促进2种底栖硅藻细胞油脂的积累,对2种硅藻细胞油脂积累的影响程度,氮限制比磷和硅限制都要大。

一种含有硅磷杂化物的环氧树脂固化物的热性能与阻燃性能

利用γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与磷酸合成了一种含磷硅烷偶联剂,将其与正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷反应得到一种硅磷杂化物(HSP)。将HSP加入到双酚A型环氧树脂,以4,4′-二氨基二苯基甲烷为固化剂制备了一种含有硅磷杂化物的环氧树脂固化物。对此固化物的玻璃化转变温度(Tg)、热降解性能和极限氧指数(LOI)进行了测试。结果显示,该固化物的热性能与阻燃性能得到明显改善。当HSP含量占环氧树脂用量的30%时,与纯环氧树脂固化物相比,Tg提高了5℃,700℃残炭率提高了68.4%,LOI达到27.2,获得了明显的阻燃和提高热稳定性等效果。

硅磷交互作用对土壤酶活力的影响

采用响应曲面法研究了硅磷交互作用对盆栽水稻土壤酶活力的影响。建立了以土壤酶活力指标(过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶)为响应值的硅磷二次多项数学模型,验证了模型的有效性,得出了硅酸钠和磷酸一铵的最佳施用量分别为2.70～3.60、1.30～1.65 g.桶-1,此时土壤酶活力最高。

硅磷杂化物/环氧树脂固化物的性能研究

以γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷(KH-560)与磷酸反应合成了一种含磷硅烷偶联剂,将这种含磷硅烷偶联剂与硅溶胶按一定配比进行水解缩聚反应,得到一种硅磷杂化物,将该硅磷杂化物引入到双酚A环氧树脂(E-51),以4,4′-二氨基二苯基甲烷为固化剂,制备了硅磷杂化物/环氧树脂固化物。对该固化物的玻璃化转变温度、热失重、拉伸强度、极限氧指数(LOI)进行了测试。结果表明,该固化物玻璃化转变温度,700℃残炭量以及LOI均比纯环氧树脂固化物高,拉伸强度却下降较少。当硅磷杂化物的添加量占环氧树脂质量的50%时,该固化物的玻璃化转变温度可以达到178℃,极限氧指数可以达到28.2,与纯环氧树脂固化物相比,分别提高了18℃和25%。与纯环氧树脂固化物相比,该硅磷杂化物/环氧树脂固化物具有较好的阻燃性及热稳定性。

磷硅阻燃剂协同效应及其应用

介绍了磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及其协同阻燃体系的阻燃机理,回顾了磷硅协同阻燃剂在环氧树脂中的应用情况,并对其应用前景进行了展望。

硅磷优化施肥模式对广西赤红壤甘蔗产量和品质的影响

[目的]研究硅磷优化施肥模式对广西赤红壤甘蔗产量和品质的影响,为建立广西甘蔗生态高值栽培技术提供科学依据。[方法]采取二次回归D-最优设计在广西隆安蔗地进行甘蔗田间试验,运用SAS统计分析软件对试验结果进行回归分析,建立多项式回归模型,并通过计算机程序对模型进行仿真寻优,寻求适合甘蔗营养模式的最佳硅磷配比。[结果]在该试验条件下,施磷及硅磷配施有利于甘蔗分蘖和生长,有较多的有效茎,并可获得较高的甘蔗产量和较优的品质。用SAS统计分析软件进行分析,得甘蔗产量(Y)、蔗糖产量(SY)与磷素(X1)、硅素(X2)之间的回归模型:Y=110 096.92+4 356.91X1+2 007.65X2-1 592.35X1X2-5 461.33X21-7 442.09X22,R=0.914;SY=16 471.85+903.65X1+424.26X2-99.02X1X2-1 170.08X21-1 256.96X22,R=0.930;该试验所建立的甘蔗产量和蔗糖产量回归数学模型与当地实际情况拟合较好,具有较强的实用性,可用作当地甘蔗施肥决策和预报。采用计算机进行寻优,分别得到甘蔗产量和蔗糖产量最佳的营养模式,即当磷硅肥用量分别为281.3 kg(P2O5)/hm2和405.0 kg(SiO2)/hm2(P2O5∶SiO2=1∶1.44)时,得到最佳蔗茎产量和蔗糖产量,分别为109 405.6和16 682.3 kg/hm2。[结论]适合于广西赤红壤区土壤条件的甘蔗硅磷最佳组合方案281.3kg(P2O5)/hm2和405.0 kg(SiO2)/hm2(P2O5∶SiO2=1∶1.44)。

固体杂多酸盐催化性能 Ⅰ．钨磷、钨硅杂多酸碱金属盐的合成、表征和催化酯化反应

合成了ＨＰＷ１２、ＨＳｉＷ１２杂多酸的一系列铯盐：ＣｓｘＨ３－ｘＰＷ１２（ｘ＝０～３），ＣｓｘＨ４－ｘＳｉＷ１２（ｘ＝０～４）．测定了它们的酸强度、ｐＨ滴定曲线、ＮＨ３－ＴＰＤ、ＩＲ光谱和比表面积．以乙酸和正丁醇的酯化为探针反应，考察了催化剂的酸催化活性．实验发现，碱金属取代后，ＰＷ１２系列的多数催化剂的酸强度提高，而ＳｉＷ１２系列的则降低，但对同一系列来说，由ＮＨ３－ＴＰＤ测得的酸强度和酸量均随取代量增加而减小，ｐＨ滴定的结果与此类似，当ｘ＝２．５时，两系列催化剂的比表面积均存在一个极值．对乙酸和正丁醇的催化酯化活性只与总酸量有关，与表面积无关，属假液相反应．

渤海沉积物-海水界面附近磷与硅的生物地球化学循环模式

现场模拟了渤海沉积物 海水界面磷、硅的交换通量 ,在此基础上提出了渤海磷、硅的生物地球化学循环模式 ,渤海的磷、硅主要来源于河流的输入和沉积物向海水的扩散提供 ,输出则是主要通过向黄海输送。计算结果表明 ,渤海每年沉积物向海水提供的磷、硅分别为10.2×106 和190.6×106 kg,分别占渤海磷、硅循环总量的86.4 %和31.7 %。说明沉积物 海水界面过程在渤海磷、硅循环中所起的作用是巨大的。

磷硅镉多晶合成的防爆工艺研究

分析了磷硅镉(CdSiP2)多晶合成过程中产生爆炸的原因。采用双层石英安瓿作为反应容器和低温区域在炉管中部的合成炉。在合成低温阶段采用气相输运技术使原料分步反应,防止P蒸气压过高引起爆炸,在合成高温阶段采用机械振荡与熔体温度振荡相结合的方法使元素化合反应充分、完全,避免了合成中间产物聚集引起容器爆炸,成功合成出了完整、光滑、致密的CdSiP2多晶锭。采用X射线衍射(XRD)对多晶锭进行分析,结果表明:合成材料为高纯单相的CdSiP2多晶体,为CdSiP2单晶体的生长奠定了可靠基础。

硅氮磷协同阻燃剂的合成及其阻燃性能

以三羟乙基异氰尿酸酯(赛克)、二甲基二氯硅烷(DMDCS)和1-氧代-1-磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)为原料,合成多元素协同阻燃剂异氰尿酸三{2-[二甲基(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷基-4-甲氧基)硅氧基]乙基}酯(TPOSC),探讨反应温度对HCl气体放完所需时间的影响和反应物配比等对产物收率的影响。实验结果表明,以二氧六环为溶剂,在n(赛克)︰n(DMDCS)︰n(PEPA)=1.0︰3.0︰3.3、第一步在70℃反应7 h、第二步在90℃反应8 h的最优工艺条件下,收率可达92.1%。FTIR、1H NMR、热重分析等表征结果显示,合成的产物结构与目标产物一致,产物有较好的热稳定性,对聚丙烯阻燃成炭的效果好,且与三聚氰胺氰尿酸盐复配使用时具有很好的阻燃协同增效性。

磷硅阻燃剂协效氢氧化镁无卤阻燃EVA的研究

研究了磷-硅阻燃剂(EMPZR)与氢氧化镁[Mg(OH)2]对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃性能的影响。结果表明,复合阻燃剂的添加量为50%(质量分数,下同)时[EMPZR与Mg(OH)2质量比为1∶4],所制得的阻燃EVA材料的极限氧指数可达36.0%,并且复合材料的热失重速率较纯EVA有明显下降,成炭率显著提高,600℃时残炭量为32.2%;通过对极限氧指数测试前后阻燃EVA材料红外光谱的分析,证实了Mg(OH)2与EMPZR在EVA中具有良好的协效阻燃作用。