氟碳涂料研究进展

氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物质的系列涂料,是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂层材料,其主要特点是树脂中含有大量的F-C键。在受热、光(包括紫外线)的作用下,F-C键难以断裂,因此显示出超长的耐候性及耐化学介质腐蚀,其稳定性是所有树脂涂料中最好的,一般应用于建筑、桥梁、飞机和船舶等对耐候性要求很高的场合。本文主要概述了聚四氟乙烯(PTFE)涂料、聚偏氟乙烯(PVDF)涂料、氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物(FEVE)涂料、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)涂料以及乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)涂料等氟碳涂料的研究进展。

氟碳改性聚丙烯酰胺共聚物的溶液性质

研究了氟碳链改性的聚丙烯酰胺水溶液的溶液性质及其对盐浓度的依赖性 ,重点考察了氟碳疏水组分含量、盐浓度对特性粘数的影响 ,以及粘度随剪切速率和温度的变化关系 .结果表明聚合物溶液的粘度随盐的引入而增大 ,但在两种溶液中最小值对应的共聚单体含量一致 .随温度的增加 ,共聚物溶液粘度依次出现了最小和最大值 .所有实验结果均归于溶液中存在的疏水和氢键两种相反作用的综合结果 .

氟碳改性阳离子PAM的溶液性能与应用

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为共聚单体,与丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)通过自由基胶束共聚法制得氟碳改性阳离子聚丙烯酰胺FPAD。研究了共聚物组成对FPAD溶液性能的影响,以及FPAD对造纸白水的絮凝效果。实验表明,FPAD水溶液中存在强烈的分子间缔合作用;当DFMA含量1.0 mol%、DMC含量15 mol%、引发剂用量0.03 mol%、表面活性剂与疏水单体的摩尔比值(SMR)20时,FPAD的特性黏数为677 mL/g,表观黏度达到18.0 mP.s以上;当添加量20mg/L、pH值6.0时,透光率可达99%。

改性纳米氟碳涂料的自清洁性与抗菌性

采用3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性的复合纳米TiO2与氟碳共聚物乳液共混得到改性纳米氟碳乳液,并以该乳液为主要成膜物,与颜填料进行混合制得了改性纳米氟碳涂料。考察了氟碳涂料、纳米氟碳涂料和改性纳米氟碳涂料的常规性能、抗菌性和自清洁性。实验结果表明,3种氟碳乳液的性能均符合合成树脂乳液内墙涂料标准,其中,改性纳米氟碳乳液的固含量最高且成膜温度最低;改性纳米氟碳涂料对葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌率可达到99%,且对这2种细菌的抗菌耐久性分别达97%和96%;改性纳米氟碳涂料涂层的吸水量低,疏水性强,具有良好的自清洁性。

疏水缔合型两性絮凝剂的合成及其性能

实验以全氟辛基乙基丙烯酸十二氟庚酯为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、二烯丙基二甲基氯化铵(DM-DAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过自由基胶束共聚法制成氟碳型絮凝剂。结果表明,在n(AM):n(AMPS):n(DMDAAC)=4:2:4,PFMA质量分数0.5%、总单体质量分数30%、引发剂用量0.3%时,合成的四元共聚物对硅藻土悬浮液有较好的絮凝效果。当共聚物添加量15 mg/L、温度为50℃、pH=3时,硅藻土悬浮液的透光率和絮凝时间分别为98.8%和14 s。

氟碳型两性聚丙烯酰胺驱油剂的制备与性能

以全氟辛基乙基丙烯酸酯(FM)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)通过自由基胶束共聚法制得氟碳型两性聚丙烯酰胺(FPAM)驱油剂。考察了影响共聚反应的各种因素和变化规律,确定了合理的聚合工艺条件。FPAM水溶液中存在强烈的分子间缔合作用;在共聚反应温度50℃、共聚反应时间8 h、疏水单体FM质量分数为0.3%、AMPS质量分数为15%、DMC质量分数为8%、引发剂K2S2O8质量分数(占单体质量)为0.3%、乳化剂与疏水单体摩尔比(n(OP-10)/n(FM))为10的条件下,合成的氟碳型两性聚丙烯酰胺驱油剂的抗盐、抗剪切、耐高温和驱油性能均良好。

短氟碳链拒水拒油整理剂的合成及其应用

以1H,1H,2H,2H-全氟辛醇、丙烯酸为原料,通过酯化反应制得1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(TFOA),再将其与丙烯酸十八酯(SA)、丙烯酸丁酯(BA)以及甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)进行乳液共聚,制备了一种短氟碳链拒水拒油整理剂。将整理剂应用于棉织物的拒水拒油整理,通过XPS测试研究其表面结构。整理后棉纤维表面褶皱消失,变得平整光滑。TG测试分析表明,棉织物的热稳定性得到改善。棉织物整理后对水的接触角最大为144.6°,拒水效果可达100分,拒油等级可达4级,表明共聚物乳液整理后的棉织物拒水拒油性能优良。

低表面能含氟聚合物的合成及减阻性能研究

合成了一种含羟基的全氟共聚物FC-1,将其作为添加剂加入到FEVE型氟树脂中制备的低表面能涂层具有优异的疏水性能,涂层与纯水接触角最高达128°。利用自制压差流阻测试装置研究了各类管道内壁涂层如环氧树脂涂层、环氧沥青涂层、低表面能涂层的减阻效果,对比讨论分析了低表面能涂层的减阻机理。结果显示,本低表面能树脂涂层减阻率达到21.7%,相对于前两者减阻效果有较大提高。

氟碳改性AA-AM共聚物的合成及其阻垢性能研究

全氟辛基乙基丙烯酸酯(PFMA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)通过自由基胶束共聚法制得氟碳型阻垢剂。研究了影响共聚反应的各种因素和变化规律,讨论了功能性单体的种类和含量对共聚物性能的影响,确定合理的聚合工艺条件。实验结果表明,在共聚反应温度为50℃、共聚反应时间为6 h、引发剂质量分数(占单体质量)为0.3%、AMPS质量分数为15%、含氟单体质量分数为0.5%及SMR值为7时,合成的三元共聚物具有优异的溶解性能。对共聚物的阻垢、缓蚀性能进行了测试。结果表明,该共聚物具有优良的阻垢缓释性能。

光催化剂载体——羧基氟碳共聚物纤维膜的制备及耐光降解性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DHFMA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,通过溶液聚合制备出MAA含量不同的羧基氟碳共聚物(DHFMA-co-MAA),并通过静电纺丝装置制备了羧基氟碳共聚物纤维膜。研究了MAA含量和溶剂对纤维膜形貌的影响,分析了纤维膜的耐光降解性能,结果表明:MAA含量25%的DHFMA-co-MAA以DMF作为纺丝溶剂,MAA含量10%的DHFMA-co-MAA以丁酮+DMF(质量比为2∶8)作为纺丝溶剂,均可以制备出表面平滑、纤维直径较小、形态均一的纤维膜;MAA含量10%的DHFMA-co-MAA纤维膜的光稳定性能更好,更适合用作光催化剂载体。

含氟系列五种皮革防污剂的合成

本文报道了五种含氟皮革防污剂的合成方法,这五种含氟皮革防污剂分别是:乳液型 FA,溶剂型 FS-Ⅰ和 FS-Ⅱ,络合物型 FR-Ⅱ和 FRE。其主要成分分别为含氟烷基丙烯酸酯类聚合物、氟硅化合物及氟取代有机酸的金属络合物。它们的结构经 IR、~1H NMR、^(19)FNMR 方法确定。

氟碳化合物FC-77在Pluronic嵌段共聚物胶束中包封与缓释

采用乙醇注入法制备FC-77的载药纳米胶束,通过动态光散射、透射电子显微镜表征了载药纳米胶束的粒径和形貌;通过紫外可见光谱研究了FC-77在嵌段共聚物P123中的包封率和释放曲线。结果表明,含1%P123的FC-77载药纳米胶束粒径为270 nm,呈球形分布,包封率为50%6,00 min时的释放量为92.2%。进一步地,通过调节嵌段共聚物的组成、浓度等可以改变载药纳米胶束的粒径和包封率。结果证明,嵌段共聚物胶束体系能作为FC-77载药制剂的载体,并且通过调整嵌段共聚物胶束体系配方,可以得到理想的FC-77药物载体。

Evaluation of gas wettability and its effects on fluid distribution and fluid flow in porous media

The special gas wettability phenomenon of reservoir rocks has been recognized by more and more researchers.It has a significant effect on efficient development of unconventional reservoirs.First,based on the preferentially gas-covered ability and surface free energy changes,definition and evaluation methods have been established.Second,a method for altering rock wettability and its mechanisms have been studied,surface oriented phenomena of functional groups with low surface energy are the fundamental reason for gas wettability alteration of rock.Third,the effect of gas wettability on the surface energy,electrical properties and dilatability are investigated.Last,the effects of gas wettability on capillary pressure,oil/gas/water distribution and flow are investigated with capillary tubes and etchedglass network models.The gas wettability theory of reservoir rocks has been initially established,which provides theoretical support for the efficient production of unconventional reservoirs and has great significance.

紫外光固化FEVE丙烯酸酯电纺超细纤维的制备研究

以可紫外光固化的氟碳树脂(FEVE)-丙烯酸酯共聚物(FEVEA)为原料,通过溶液静电纺丝(电纺)法制备了FEVEA超细纤维。通过扫描电镜(SEM)分析,研究了聚合物溶液质量分数、溶剂配比、电压、接收距离、聚合物溶液流速对电纺纤维形貌及其平均直径的影响,找到了电纺的最佳工艺参数。在混合溶液质量分数为45%,混合溶剂甲苯与乙酸乙酯质量比为2∶3,电压为18 k V,接受距离为20 cm,喷丝头内径为0.24 mm,溶液进料速度为3m L/h的最佳纺丝条件下,可以制得平均直径为2.43μm的FEVEA电纺纤维。

含磺酸基氟碳共聚物油田酸化缓速剂的合成与性能评价

为了优化酸液体系缓速性能、增加酸化渗透距离、提高油田生产效率,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰胺丙基二甲基全氟丁基乙基碘化铵(FBA)为单体,通过单因素分析法确定了新型含氟共聚物缓速剂的最佳合成条件为:n(AM)∶n(AMPS)∶n(FBA)为56.3∶7.2∶1.4、引发剂质量分数为0.35%、反应温度为50℃、pH为6.0、单体质量分数为20%、反应时间为6 h。通过酸岩反应测试,在90℃条件下,与空白盐酸相比,平均酸岩反应速率从3.97×10^(-3)g/(cm^(2)·s)降低到5.81×10^(-4)g/(cm^(2)·s),且与耐酸减阻剂配伍性良好;在140℃条件下,动态平均酸岩反应速率为2.46×10^(-4)g/(cm^(2)·s)。

氟碳防水防油剂的制备及在造纸工业中的应用

氟碳防水防油剂是造纸化学品的一个重要组成部分,已经广泛应用于造纸工业等领域。该文介绍了氟碳防水防油剂的性质、制备以及在造纸行业中的应用。

三氟氯乙烯-乙烯氟碳粉末涂料及其在化工重防腐领域中的应用

检测了三氟氯乙烯-乙烯(ECTFE)共聚物氟碳粉末涂料理化性能,与其他热塑性氟碳粉末涂料作了各种性能比较,介绍了其在化工重防腐蚀领域中的应用。

单组分氟碳涂料交联体系研究

以FEVE型氟树脂为成膜物,选用封闭异氰酸酯和氨基树脂两种不同类型的交联剂体系,研究了单组分氟碳涂料性能的差异性。结果发现,以封闭异氰酸酯为交联剂,所得涂膜的综合性能优于全甲醚化氨基树脂,其涂料具有更宽的烘烤条件和更长的贮存时间;而微量的有机锡催化剂能在一定程度上降低封闭异氰酸酯的解封温度,加快反应速率。