醛酮-磺化木质素共聚减水剂的性能研究

设计合成了一种醛酮-磺化木质素共聚减水剂（SAF-LS）,并采用红外光谱和黏度试验对醛酮-磺化木质素之间的接枝共聚反应进行了论证.对比了醛酮系减水剂（SAF）,SAF-LS以及醛酮系减水剂与磺化木质素的冷复配体系（SAF＋LS）在净浆、混凝土中的作用效果,证明SAF-LS是一种性能略逊于SAF,但远优于SAF＋LS的减水剂.利用SAF-LS和缓凝组分,配制出了坍落度保持性和强度发展均十分优良的强度等级为C30～C50的预拌混凝土.

以二甲基--正丁基--磺化木质素基氯化铵为模板剂制备多孔钛材料

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1HNMR证实产物中存在磺化和季胺的化学结构。溴酚蓝和亚甲基蓝实验表明二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵具有两性化合物结构,溶于碱性、中性和稀酸溶液。随着模板剂与钛酸正丁酯的质量比增加,多孔钛材料的比表面积加大;继续增加模板剂的量,多孔钛材料的比表面积下降。多孔钛材料孔径分布范围较宽,为晶态,主要以锐钛矿形式存在。煅烧后的多孔材钛料中有TiO2特征吸收峰,也有少量残留的木质素。当二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵与钛酸正丁酯的质量比为0.65∶1、煅烧温度为450℃时,可得到最大比表面积、锐钛矿晶态的多孔钛材料。

磺化木质素蜜胺甲醛超塑化剂对水泥颗粒的分散稳定机理

系统研究了磺化木质素蜜胺甲醛超塑化剂(SLMF)的引气性能、在水泥颗粒表面的吸附性能、对水泥颗粒表面Zeta电位的影响。结果表明,SLMF对水泥-水体系的分散机理是其含有的-SO_3^-和-COO^-带电产生的静电斥力、在水泥颗粒表面吸附层产生的空间位阻力以及引气产生"滚珠"效应的共同作用;SLMF对水泥-水分散体系的稳定机理是其较强的ξ电位保持能力、对水泥水化的延缓作用和引气对水泥颗粒产生的托浮效应的共同作用。

二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵的合成及性能研究

以麦草碱木质素为原料通过Mannich和磺化反应合成了二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵(DBSLAC)两性表面活性剂,表征了其结构,考察其在不同pH值溶液中溶解性,并以铜离子为模拟废水考察了其吸附性能,以酸性黑(ATT)和亚甲基蓝为模拟染料废水考察了其絮凝性能。结果表明:傅里叶红外光谱(FT-IR)证明产物中含有季铵根和磺酸根的化学结构,DBSLAC含氮量2.34%。DBSLAC两性表面活性剂对Cu2+的吸附平衡符合Freundlich等温方程,并且在20 mL Cu2+溶液的初始质量浓度为100 mg/L,投加量0.002 g、pH值5.5和吸附时间2 h的条件下对Cu2+的吸附效果最佳,吸附量达262.34 mg/g;在20 mL染料溶液中,对酸性黑ATT(阴离子染料)的絮凝效果在投加量0.03 g、pH值2和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率75.41%;对亚甲基蓝(阳离子染料)的絮凝效果在投加量0.3 g、pH值9和染料质量浓度为0.1 g/L时最佳,最大脱色率97.87%,结果表明DBSLAC可用作重金属离子吸附剂和染料絮凝剂。

改性磺化木质素LSA阻垢分散性能及机理研究

以工业木质素磺酸盐LS为原料,采用自由基共聚反应对LS进行接枝羧基改性,制备得到改性磺化木质素LSA,用红外光谱对其结构进行表征。对LSA与目前常用几种阻垢剂进行阻垢分散性能的比较,结果表明,改性产物LSA为一种阻垢分散性能较为理想的绿色阻垢剂,并从螯合作用、分散作用及晶格畸变作用三方面对LSA阻垢机理进行了探讨。

羧酸型磺化木质素的阻垢性能及机理研究

采用自由基共聚反应,对工业磺化木质素进行接枝羧基的改性,制备得到羧酸型磺化木质素阻垢剂。阐明了不同引发剂对合成反应的影响;比较了羧酸型磺化木质素与目前几种常用阻垢剂的阻垢性能,并对其阻垢机理进行了探讨。实验结果表明,羧酸型磺化木质素是一种阻垢性能较为理想的绿色阻垢剂。

磺化木质素水溶液的流变行为

采用旋转黏度仪研究三种磺化木质素(钙离子、镁离子和钠离子)的水溶液流变行为,发现磺化木质素(LGS)水溶液的流变行为随着剪切速率的变化显示出不同的特征,其中存在一个临界剪切速率(γc),将剪切速率分为低和高两个区域。γc与相对分子质量和温度(t)都有关,其γc―t呈现非常好的线性关系,从而可以外推得到一个特性剪切速率[γ]。而由于[γ]不仅是一个唯一值,而且正比于特性黏度[η],所以可能是一个新的高分子流变性能的参数,可以用来预测高分子的流变性能,或根据高分子的相对分子质量预测其流变行为。通过研究LGS水溶液的浓度对流变性能的影响发现,低浓度时具有切力变稀和增稠两种不同的流变行为,而高浓度时仅有单一的切力变稀或增稠行为。

磺化木质素造粒炭黑在NR中的性能研究

将磺化木质素造粒炭黑、糖蜜造粒炭黑和炭黑N234加入到天然橡胶中,将磺化木质素造粒炭黑填充胶料的性能与其他两种炭黑填充的胶料性能进行对比。结果表明,磺化木质素造粒炭黑填充胶料的硫化性能、力学性能、耐磨耗性能都优于糖蜜造粒炭黑和普通N234填充的胶料;磺化木质素造粒炭黑填充胶料的压缩生热和压缩永久变形低于糖蜜造粒炭黑和普通N234填充胶料。

磺化木质素改性脲醛树脂的研制

采用加入木质素磺酸钠的方法改性脲醛树脂胶粘剂,以降低胶粘剂中游离甲醛为主要目的,主要研究了磺化木质素加入量对胶粘剂游离甲醛含量及拉伸强度的影响。实验结果表明磺化木质素加入量为30%时,胶粘剂的拉伸强度最大,达到8.67Mpa;磺化木质素的加入量为40%时,游离甲醛含量最小,为0.18%.

不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响

采用接枝磺化缩聚法制备了不同相对分子质量碱木质素系水煤浆分散剂(GCL3J系列),研究相对分子质量对水煤浆吸附分散性能的影响。流变学研究结果表明,具有三维空间网络结构的GCL3J分散降黏性能均优于具有线性结构的萘系分散剂。等温吸附和Zeta电位测试结果表明,GCL3J在煤粒表面的吸附特征属于Langmuir型单分子层吸附,随着相对分子质量的增加,其在煤粒上的吸附量逐渐减少,吸附作用力逐渐增强,并逐渐以疏水作用吸附为主。中等相对分子质量的GCL3J-3(Mw为31500 Da,特性黏度为8.06 mL/g)在煤粒表面吸附后,具有适宜的吸附量和吸附强度,且负电性最高,对水煤浆具有最优的分散降黏作用。

降低控制流度的二氧化碳泡沫成本并提高注入率的磺化木质素

本文阐述了通过使用一种很好发泡剂，配合一种比较差的便宜的助表面活性剂系统，使之发生协同效应从而降低化学剂成本的方法。所需要的好发泡剂的用量至少降低了75％。而且与以前使用表面活性剂系统相比，通过使用助表面活性剂系统可使其对注入率的影响降低50％。与以前所报道的系统相比，当注入二氧化碳进行流度控制来提高原油采收率时，通过使用助表面活性剂系统，可以大大降低表面活性剂与气体交替注入(SAG)的化学剂成本，从而提高注二氧化碳项目的经济效益。

磺化木质素系聚合物的结构及其在氧化铝上的吸附特性

以造纸黑液中的碱木质素为主要原料,通过磺化和缩聚反应制备了磺化木质素高分子聚合物SBAL.TEM和1H-NMR测试结果表明SBAL是以木质素的疏水骨架为中心,以磺酸基和羧基组成亲水性侧链的球形结构.GPC测试结果表明其重均分子量达到了24880 Da,是碱木质素的7.38倍,电位滴定测试结果表明,其磺化度达到2.70 mmol.g-1.通过流变曲线、吸附等温线、zeta电位、XPS测试研究了其对氧化铝在水中的分散机理及其吸附特性.掺SBAL的氧化铝浆体,在pH=3～12范围内SBAL对其具有良好的分散降黏作用.溶液pH对SBAL的分子构型和吸附特性有较大的影响,随pH增加,SBAL中磺酸基、羧基和酚羟基逐渐电离,分子的伸展程度逐渐增大.随pH增加,SBAL在氧化铝上的吸附质量减少,吸附层由致密逐渐变得疏松,pH小于等电点时以静电吸附为主,pH大于等电点时以非静电的特性吸附为主.当SBAL的用量小于临界值(0.5 wt%)时,其在氧化铝表面形成单分子层吸附,在颗粒间起到静电排斥作用;当用量大于临界值时,其在颗粒表面形成聚集体吸附而起到空间位阻作用.

磺化木质素对蒙脱土吸附聚羧酸减水剂的抑制作用及机理

通过木质素与亚硫酸钠的化合反应得到磺化木质素。将其与聚羧酸减水剂（PC）双掺入含蒙脱土的水泥净浆中,观察净浆流动度的变化。采用X射线衍射仪,总有机碳测定仪和zeta电位仪等研究磺化木质素抑制蒙脱土吸附聚羧酸减水剂的作用机理。结果表明：磺化木质素可有效降低蒙脱土对水泥浆体流动性能的危害。磺化木质素分子链包裹水泥体系中的蒙脱土颗粒,将其铝硅层间距由1.42 nm压缩至1.23 nm,导致聚氧化乙烯侧链没有足够的空间嵌入,从而抑制了蒙脱土对PC的吸附,提高了聚羧酸减水剂对黏土的耐抗性。

磺化麦草碱木质素热分析动力学研究

为研究磺化碱木质素在高温条件下的热稳定性能,实验采用热重-红外分析(TG-IR)和差示扫描量热分析(DSC)研究了磺化麦草碱木质素在非氧状态下热分解反应的动力学过程.利用多升温速率法Kissingr法和Ozawa法,分别计算了磺化麦草碱木质素热动力学方程中的表观活化能(E)和频率因子lnA,分别为118.3kJ.mol-1,121.46kJ.mol-1;20.40min-1,15.92min-1;利用Kissingr法计算了热动力学方程的反应级数是1.8.

酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物的合成与应用

以酶解木质素、亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸氢钠、丙酮和甲醛为原料制备酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物(E-LSAF),并作为水煤浆制备中的添加剂。通过测定E-LSAF的红外光谱、吸附量和ζ-电位的,探讨了添加E-LSAF对水煤浆体系的影响,并对比了E-LSAF、碱木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物(A-LSAF)和工业木素磺酸钠作为水煤浆添加剂对水煤浆分散稳定性的影响。E-LSAF作为添加剂应用于水煤浆的制备中,既可以有效地利用酶解木质素,又可降低水煤浆制备的成本,提高水煤浆的分散稳定性能。

新的染料用木质素分散剂的制备与应用

本文对木质素的来源、分类、用途以及木质素分散剂与染料的作用机理进行了介绍。对一支新开发的染料用木质素分散剂的应用性能进行了测试。新的木质素分散剂具有高分子量、高磺化度、高酚羟基的特点。是一支绿色环保的、不含甲醛的、无磷、无APEO、易生物降解的木质素分散剂。

木质素磺酸盐类水煤浆添加剂的制备

利用SFP制浆黑液和磺化碱木质素与表面活性剂复配制备水煤浆添加剂,并与商品水煤浆添加剂进行对比,结果表明:SFP制浆黑液与非离子型表面活性剂B复配物(NLSY-1)对大同煤具有良好的适应性,可制得流动性好、粘度小、稳定性好的水煤浆燃料。