基于Hansen溶度参数的煤直接液化残渣超临界萃取

以丙酮、异丙醇和苯为溶剂在超临界状态下对煤直接液化残渣进行萃取,应用溶度参数分析了超临界萃取环境中溶剂和萃取原料的变化;基于Hansen拓展方法建立了关联Hansen溶度参数和萃取收率的理论方程.结果表明,临界温度较高.以色散力溶度参数为主的苯的萃取收率明显高于其它2种溶剂;液化残渣中可萃出组分的理想溶解度随温度的升高而增大,该效应也是超临界溶剂萃取重质组分时萃取收率提高的重要原因;萃取收率与Hansen溶度参数之间的回归模型与实验结果具有较好的一致性,证明Hansen溶度参数理论和Hansen拓展方法适用于描述煤直接液化残渣的超临界萃取过程.

含密胺基团新型酰胺类凝胶因子的合成、性能及Hansen溶度参数对凝胶行为的预估

设计合成了一种含有密胺基团的新型酰胺类凝胶因子AMOG,其在多种常用有机溶剂中均能形成凝胶,且在甲苯和二甲苯中形成凝胶的临界凝胶浓度(CGC)约为1 mmol/L.采用"试管倒转法"确定了凝胶的溶剂-凝胶转变温度(Tgel),利用SEM表征了凝胶的微观结构,发现AMOG具有明显的溶剂效应.运用溶剂的Hansen溶度参数探索溶剂对凝胶行为的作用机制,发现溶剂的氢键作用参数(δh)对凝胶的微观结构和凝胶性质有显著影响:AMOG在1.0 MPa^(1/2)<δh<4.1 MPa^(1/2)的溶剂中形成透明凝胶,在4.1 MPa^(1/2)<δh<8.0MPa^(1/2)的溶剂中为不透明凝胶,在δh>8.0 MPa^(1/2)的溶剂中为沉淀或溶液状态.进一步将溶剂的Hansen溶度参数以三维坐标(δ_d,δ_p和δ_h)表示,发现能使AMOG形成凝胶的溶剂主要集中在Hansen空间的特定区域内.实验结果表明,凝胶体系的溶液-凝胶转变温度主要受色散参数δ_d与极性参数δ_p的影响,氢键参数δh对其有微调的作用.

反气相色谱法与Hansen溶解度参数法测定聚乙烯醇溶解度参数及相关热力学性质

采用反气相色谱（IGC）法,以聚乙烯醇（PVA）为固定相,脂肪族、芳香族、醇、酮及卤代烃5类18种化合物为探针分子,研究PVA的溶解性质并获得了PVA在383.15-423.15K范围内的溶解度参数（δ2）及相关热力学性质,并与Hansen溶解度参数法（HSP）测得的溶解度参数（δT）进行比较.结果表明,5类溶剂对PVA溶解能力的趋势为酮类〉醇类〉卤代烃、芳香类、脂肪族类〉脂环族,卤代烃、芳香类和脂肪族类溶剂的溶解能力相似;在测试温度范围内PVA的δ2随温度升高而增加;采用106法外推出室温（298.15K）下PVA的δ2为27.69（J/cm^3）^0.5,与HSP法测得室温下PVA的δT（27.77（J/cm^3）^0.5）一致.PVA溶解度参数及相关热力学参数的研究为其应用及相关研究提供了定量依据.

用基团贡献法估算聚砜、聚醚砜及其磺化产物的溶度参数

采用基团贡献法对聚醚砜、聚砜及其不同磺化度磺化产物的溶度参数分量δd、δp 和δh 进行了估算 ,提出了计算其任意磺化度产物的溶度参数的通式 ,同时补充了砜基和 1,2 ,4-三取代苯基的基团贡献值Fdi、Fpi和Ehi,并提出了计算聚合物溶度参数极性分量 (δp)的数学模型。

基于Hansen理论的轮胎用防老剂与橡胶的相容性判定

基于Hansen溶解度参数理论,通过溶解度参数脚本模拟计算了防老剂4020,3100和RD与天然橡胶和顺丁橡胶的Hansen溶解度参数。结果表明,防老剂与橡胶的相容性理论分析结果与试验结果具有良好的一致性,使用Hansen溶解度参数空间距离和防老剂-橡胶Flory-Huggins相互作用参数可以进行防老剂与橡胶的相容性判定。

超分子凝胶性质与溶剂参数关系的研究进展

为了能有效地开发功能性凝胶,人们对超分子凝胶机理做了大量研究.但目前的研究还局限于凝胶因子结构和外界环境等影响因素,而有关溶剂对超分子凝胶体系的影响规律还不十分清楚.本文将结合最新研究进展详细地讨论凝胶性质(如凝胶-溶胶转变温度(Tgel)、临界凝胶浓度(CGC)、凝胶流变学性质等)与溶剂参数(如ε、ET(30)、χ、δ、δd、δp、δh等)的关系,揭示溶剂影响凝胶性质的规律;在此基础上,进一步介绍了超分子凝胶行为预测模型:一维模型、Teas图模型和Hansen空间模型,并讨论了各模型的优缺点,以期为新型超分子凝胶体系的设计提供参考.

具有不同溶解度参数的再生剂路用性能对比研究

为研究再生剂在废旧沥青混合料中的应用可行性,基于MATLAB建立Hansen溶度参数的三维模型,对坐标系中的可溶溶剂参数点进行球形模拟,以溶剂与试样的相对能量差(RED)为判定指标,计算了不同类型再生剂A、B、C在老化沥青中的溶解能力,最后通过车辙试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和动态模量试验验证了不同再生剂沥青混合料的路用性能。结果表明:相对能量差RED可较好地体现再生剂与老化沥青的相容性,得到再生剂对老化沥青的相容性效果为A>B>C,且与溶解试验结果拟合度良好;再生剂可以改善旧料的低温性能与水稳定性,对高温性能有负面影响,但满足夏炎热区的现行规范要求;利用不同的溶解度参数可以快速选择出合适的再生剂,对比路用性能试验具有更大的优势,为以后道路施工维修选择再生剂提供更便捷的方法。

新型深度共熔溶剂选择性分离木质素的研究

近年来,以胆碱类为代表的生物基离子液体作为木质素的优良溶剂逐渐受到广泛关注.文中基于Hansen溶解理论,设计出一种分别以乳酸(LA)和氯化胆碱(Ch Cl)为氢键供受体的新型离子液体——深度共熔溶剂(DES)作为木质素分离的溶剂.通过实验考察了常压下Ch Cl/LA摩尔比、温度、时间对木质素溶解效果的影响,确定了最佳工艺条件为Ch Cl/LA摩尔比1∶9、温度90℃、时间12h,此时木质素的溶解率达90.1%,再生木质素纯度为96.3%.紫外可见光谱(UV)及红外光谱(FT-IR)分析表明木粉中木质素经DES处理后被大量脱除;X射线衍射分析表明经预处理后的木粉中纤维素结构基本未被破坏;核磁共振谱(13C NMR)分析表明再生木质素由紫丁香基、愈创木基及少量对羟苯基结构单元组成;离子色谱分析结果表明该混合溶液中的综纤维素只有少量发生溶解.

低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离

以研究低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离为目标,通过预处理分离酚类化合物和富集特定芳烃组分,采用多元溶剂萃取方法选择性分离芳烃和非芳烃组分,采用Hansen溶度参数理论进行多元溶剂的设计和萃取条件的优化。结果表明,溶剂对原料焦油的选择性随Hansen溶度参数'距离'(Ra)增加而增大,萃取能力则相反。研究得到的多元萃取剂是含水量为体积分数6%的N,N-二甲基甲酰胺溶液,优化萃取条件是温度25℃、剂/油比6:1。萃余物经多次萃取进一步分离芳烃组分,萃出物经甲酰胺多次萃取以分离出杂环化合物和极性组分。芳烃组分在最终分离产物中的质量分数为94%,其总萃取收率为95%。另外非芳烃化合物、杂环化合物和其他极性组分也在本过程中得到了有效富集。

新型偶氮苯基团凝胶因子的合成及其光响应行为

设计合成了两种新型偶氮苯类凝胶因子Azo-1和Azo-2,两者均能在多种有机溶剂中形成稳定凝胶.利用扫描电子显微镜观察凝胶的显微结构,发现随着溶剂极性增大,凝胶纤维束直径有所增大.采用Hansen溶度参数对凝胶性能进行分析,形成凝胶的溶剂集中分布在Hansen空间的一定区域,凝胶的Tgel主要受色散参数的影响.通过紫外-可见吸收光谱考察了凝胶因子在稀溶液及凝胶状态的光谱性质,在溶液中Azo-1的偶氮苯基团的光致反-顺异构转变速度远快于Azo-2,仅Azo-1在四氢呋喃和三氯乙烯等溶剂中表现出光致凝胶-溶胶的转变.光照前后的凝胶微观形貌结构发生显著的改变.通过Hansen溶度参数分析发现,能够发生光致相转变的溶剂在Hansen空间基本处在同一直线上.

有机阴离子插层LDH在有机溶剂中的分散性能

采用共沉淀法分别制备了以对苯乙烯磺酸根、10-十一烯酸根、α-丙烯基烷基酚聚氧乙烯醚(10)硫酸根(HS-10)插层的层状双金属氢氧化物(LDH),并用X射线衍射、傅里叶红外光谱、元素分析和能谱分析测试技术表征了插层LDH的结构,用激光粒度仪和透射电子显微镜表征了在不同溶剂中LDH的分散尺寸和形貌。结果表明,HS-10插层LDH在二甲基亚砜中分散性好,并部分剥离。比较LDH插层剂和溶剂的Hansen溶度参数δ,表明插层剂疏水端的Hansen溶度参数与溶剂的溶度参数越接近,得到的LDH分散液越稳定;而二者Hansen溶度参数δ的极性分量(δp)和氢键分量(δh)越接近,LDH层板的剥离就越明显。

UNIFAC法在模拟HPC/水/甘油三元体系相图中的应用

通过Universe Sichemical Functional Group Activity Coefficient(UNIFAC)功能基团贡献法估算了甘油/水的活度系数,进而计算出甘油/水的相互作用参数,并通过Hansen溶度参数计算出羟丙基纤维素(HPC)/甘油、HPC/水的相互作用参数.利用Flory-Huggins聚合物溶液理论以及Matlab计算机程序,首次计算模拟了HPC/水/甘油三元体系的双节线和旋节线,并绘制出HPC/水/甘油体系的三元相图.

聚合物多组分复合体系自分层涂料研究进展

简要介绍了自分层涂料及其研究和发展;总结了在自分层涂料的研究中,筛选树脂和预测涂料自分层倾向所遵循的理论模型;分析了助剂和填料对涂料分层的影响;介绍了自分层涂料涂层(膜)的检测方法。

吡嗪二羧酸-三聚氰胺双组分水凝胶的制备及性能

以3,6-二甲基-2,5-吡嗪二羧酸(P)和三聚氰胺(M)为组分,采用不同的摩尔比(1∶1,1∶2,1∶3)混合配制了3个样品PM11,PM12和PM13,并对其凝胶性能进行了测试.实验结果表明,PM能在水中及部分含水有机溶剂中形成稳定的凝胶,这些凝胶对酸碱具有良好的响应性能.采用扫描电子显微镜分析了3种水凝胶的微观形貌,均为纤维状的网络结构;红外光谱及紫外光谱测试结果表明氢键是形成凝胶的关键驱动力;XRD测试结果显示凝胶为层状结构.对PM12在不同pH值的水中的凝胶性能测试结果表明,在pH=3~11的范围内PM12均能形成凝胶.测试了PM12在混合溶剂中的凝胶性能,并将测试结果与混合溶剂的Hansen溶解度参数关联,以便用于分析溶剂与凝胶因子间的相互作用,所得结果亦表明氢键在凝胶形成的过程中起重要作用.

基于分子动力学模拟技术的生物质油改性沥青微观性能研究

为了进一步验证生物质油改性沥青在沥青路面中应用的可行性,将不同掺量的生物质油掺入沥青中,借助分子动力学技术及宏观试验研究了生物质油对沥青微观技术性能的影响及机理。引入内聚能密度和Hansen溶解度等微观评价指标,以动态模量-内聚能密度关系验证沥青模型的合理性,进而研究包括微观杨氏模量、微观泊松比、微观黏度和溶解度参数在内的微观性能。研究表明,基于甘油三酯(TG)平均分子结构获得的生物质油改性沥青分子模型具有良好的可靠性;在微观尺度下,沥青材料的内聚能密度越大,沥青中各分子之间的黏结也越牢固,宏观上表现出更强的抗剪切变形能力;而掺量逐步增大的生物质油会使沥青模型的杨氏模量和泊松比有所降低,在一定载荷下,生物质油的掺入会使沥青变得更加柔和,其在水平方向的变形也会更小;同样,沥青模型的黏度也会随着生物质油掺量的增加而有所降低。另外,计算了SBS改性剂、生物质油及沥青的Hansen溶解度参数,结果证实了SBS与沥青的储存稳定性差的微观机理在于两者的Hansen溶解度参数相差较大,同时,相比于SBS改性剂,生物质油的Hansen溶解度参数与沥青更为接近。从微观机理上可以推断,生物质油改性沥青的储存稳定性优于SBS改性沥青。本工作探明了生物质油对沥青微观性质的影响,进一步拓展了研究沥青材料的科学方法,为生物质油改性沥青在道路施工中的存储和应用提供了理论基础。

麦草碱木质素溶解性质的定量探究

为定量研究麦草碱木质素的溶解性质,采用Hansen溶解度参数法(HSP)获得了其在298.15 K的溶解度参数(δ_T);利用反气相色谱法(IGC),以麦草碱木质素为固定相,以脂肪族、脂环族、芳香族、醇、酮、卤代烃和四氢呋喃等7类20种小分子化合物为探针溶剂,测定了麦草碱木质素在403.15~443.15 K的溶解度参数(δ_2)及推断出相关热力学性质,并比较了这两种方法获得的溶解度参数。结果表明:采用HSP法测得298.15 K麦草碱木质素的δT为20.68(J/cm3)0.5,IGC法外推得出298.15 K麦草碱木质素的δ_2值为20.09(J/cm3)0.5,二者结果相近;四氢呋喃、醇和酮等溶剂有较强溶解麦草碱木质素的趋势;在403.15~443.15 K范围内,麦草碱木质素的δ_2值随温度升高而增加。

异山梨醇基增塑剂与聚乳酸相容性对其结晶形态的影响初探

采用基团贡献法计算增塑剂的Hansen溶解度参数,并推测增塑剂与聚乳酸(PLA)的相容性,通过ASTM D 2383—2019标准验证该推测的正确性。采用偏光显微镜观察异山梨醇基增塑剂加入后PLA的结晶形态,从熔体流动性能的角度探究相容性对PLA结晶形态的影响。结果表明:二丁酸异山梨醇酯、乙酰化辛酸异山梨醇酯增塑剂的Hansen溶解度参数分别为19.6(MJ/m^(3))^(1/2)、16.2(MJ/m^(3))^(1/2),推测二丁酸异山梨醇酯与PLA的相容性良好。增塑剂与PLA的相容性影响其结晶形态。经二丁酸异山梨醇酯增塑改性后,PLA的晶粒数量增多且晶粒尺寸减小,能够观察到明显的消光黑十字现象。