高固含低黏度生物基氟碳树脂的合成及性能

将生物基原料氢化松香醇与三乙胺、对羟基苯甲醚、丙烯酰氯反应制备了可聚合的丙烯酸氢化松香醇酯,然后其与一系列丙烯酸及其衍生物通过共聚,制备了高固含低黏度生物基氟碳树脂。结合分子动力学模拟,分析了丙烯酸氢化松香醇酯降黏机理,探究了生物基氟碳树脂成膜后的涂膜性能。结果表明,随着丙烯酸氢化松香醇酯质量分数的增加,改性氟碳树脂运动黏度降低;当丙烯酸氢化松香醇酯质量分数为18.6%时,改性氟碳树脂固含量为78.56%,其运动黏度与石油树脂叔碳酸乙烯酯改性氟碳树脂相当,远低于不含大体积侧基的改性氟碳树脂;与叔碳酸乙烯酯相比,丙烯酸氢化松香醇酯的空间体积更大,侧基体积效应更明显,分子间作用力小,降黏效果好;丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳涂膜硬度、附着力高于叔碳酸乙烯酯改性氟碳涂膜,耐化学腐蚀性略低于叔碳酸乙烯酯改性氟碳涂膜。

一种添加自交联环氧树脂乳液的防腐韧性水泥浆

酸性气体中H_(2)S和CO_(2)要与硅酸盐水化物发生反应,导致水泥石的渗透率增大、抗压强度大幅降低,使油井水泥环受到严重腐蚀,影响井筒完整性。为此,合成一种自交联环氧树脂乳液,用于增强油井水泥耐H_(2)S和CO_(2)腐蚀的能力。在H_(2)S分压为2.0 MPa、CO_(2)分压为1.5 MPa下,对水泥石的防腐蚀性能和作用机理进行评价与分析。研究结果表明:①交联环氧树脂乳液加量增加,抗压强度增大,超过一定加量后抗压强度增加不明显甚至减小,而弹性模量降低显著,增幅逐渐减少;②自交联环氧树脂乳液能够提高油井水泥石耐H_(2)S和CO_(2)腐蚀的能力,随着自交联环氧树脂乳液加量的增大,水泥石受H_(2)S和CO_(2)的腐蚀深度、渗透率降低,抗压强度先增加后降低;③自交联环氧树脂乳液包裹水泥石的水化产物,阻隔了硅酸盐水泥石水化产物与H_(2)S和CO_(2)等酸性气体的接触,提高了水泥石对H_(2)S和CO_(2)等酸性气体的耐腐蚀能力;④自交联环氧树脂乳液防腐韧性水泥浆常规工程性能良好,固井水陈化时间、自交联环氧树脂加量、温度变化对稠化时间不敏感,现场应用可操作性强。在6口井开展了防腐韧性水泥浆试验,固井质量平均优质率达到90%以上,合格率为99%以上。结论认为,自交联环氧树脂乳液充填和成膜包裹水泥水化产物,使水泥石具有防腐韧性性能,在川东北高含硫区块具有良好的推广应用前景。

高耐水性环保型聚氨酯树脂的合成与应用研究

为解决水性聚氨酯耐水性能差的问题,研制了一种高耐水性的环保型聚氨酯。研究了环氧树脂、异氰酸酯、小分子扩链剂、亲水单体及水性异氰酸酯固化剂类型对水性聚氨酯性能的影响。结果表明,选择环氧树脂(E51)作为改性剂、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)为异氰酸酯单体、1,6-己二醇(HDO)为扩链剂、二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水单体、水性异氰酸酯固化剂(XP2655)为固化剂,获得的水性聚氨酯涂层展现出最佳的性能。通过各项性能测试发现,合成的水性聚氨酯具有低VOC含量、优异的耐水性及其他物理机械性能。

3D打印用紫外光固化衣康酸基不饱和聚酯树脂的制备与性能

受传统化石资源的枯竭和环境污染的影响,利用生物质资源开发新型高分子材料具有十分重要的意义。首先利用衣康酸(IA)和乙二醇(EG)与3,3′-二硫代二丙酸(DTPA)在高温下发生缩聚酯化反应,得到生物基不饱和聚酯光敏预体(IED)。然后,将IED和生物基活性稀释剂甲基丙烯酸四氢糠基酯(THFMA)、光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)复配得到光固化不饱和聚酯树脂(IEDT)。通过RT-IR监测IEDT的双键转化率和最大转化速率等光固化动力学参数,并测试了光固化材料的力学、热力学等性能。所得光固化材料具有较高的生物基含量(质量分数45.0%~61.1%)和优异的力学性能(拉伸强度最高可达35.3 MPa)。此外,树脂材料中含有动态双硫键,高温下可以发生动态交换,实现了IEDT材料的热压回收和重复利用。将最优树脂进一步应用于数字光处理(DLP)-3D打印,并测量其工作曲线,成功地打印了不同结构的模型。总体来说,该生物基不饱和聚酯树脂(IEDT)在光固化3D打印等领域有良好的应用潜力。

UV固化高活性乙烯基树脂的微反应器合成及性能研究

为解决乙烯基树脂合成反应温度不易控制的问题,同时提高反应活性及韧性,在微反应器中利用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对乙烯基树脂进行改性。在环氧树脂中n(环氧基);n(甲基丙烯酸(MAA))=1∶1、催化剂四丁基溴化铵(TBAB)的质量分数为1%、阻聚剂对羟基苯甲醚(MEHQ)的质量分数为0.2%、反应温度为150℃、流速为1.58 mL/min、停留时间为10 min的反应条件下,合成乙烯基树脂。再利用GMA进行改性,增加其双键含量,在n(羟基)∶n(GMA)=1∶1、催化剂三乙胺(TEA)的质量分数为1.5%、阻聚剂MEHQ的质量分数为0.2%、停留时间为15 min、流速为1.053 mL/min下反应,转化率高达90%以上,产物性能较好。通过凝胶渗透色谱(GPC)对产物表征,数据表明树脂分子量分布较均匀。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT IR)对产物结构进行表征,表明成功制备出高活性乙烯基树脂。通过紫外光(UV)固化发现,与乙烯基树脂相比,高活性乙烯基树脂固化时间短,热稳定性好,柔韧性提高。

高固体分低黏度高性能环氧底漆及其制备方法

一般采用常规树脂制备的高固体分环氧涂料黏度很高(除非采用特制的低相对分子质量树脂),所以施工比较困难,难以形成良好的涂层。为了提高涂层质量,涂料施工人员会添加稀释剂来降低其黏度,这样会在一定程度上增加VOC的排放。本研究采用一种高相对分子质量长碳链化合物—LL-1改性树脂来替代部分市售液体环氧树脂,该树脂黏度低,不参与反应,与液体环氧树脂以及颜填料的相容性好。另外LL-1改性树脂沸点>300℃,可不计入VOC排放,从而减少VOC含量。这种树脂能在保证纯环氧涂料性能的基础上,又可提高涂层的柔韧性和耐酸性,还可适当降低成本。

吸附树脂法制备高纯儿茶素的研究

以有机溶剂萃取制备的儿茶素粗品为材料，进行大孔吸附树脂柱色谱法制备高纯儿茶素(儿茶素含量≥95%)的研究。选用12种树脂为吸附剂，应用HPLC对吸附过程中儿茶素含量与组分的变化做了系统研究。结果表明：以脱咖啡因小叶种儿茶素粗品为原料，AB-8吸附树脂为柱填充料，收集过柱溶液一定区段内馏份，可以制得高纯儿茶素样品。产品制率为65%，纯度≥95%，EGCG含量大于55%，咖啡因<0.2%。

酚胺醛树脂破乳剂的合成与性能研究

针对新疆高含水原油的特性,制备了非离子型双酚A酚胺醛树脂嵌段聚醚破乳剂（BPAE）.酚胺醛树脂起始剂的合成工艺为双酚A、甲醛和二乙烯三胺按1∶4∶6的反应摩尔比例,在70℃、N2环境下充分反应1h,再在120～220℃下减压蒸馏得到酚胺醛树脂起始剂.将上述酚胺醛树脂作为起始剂依次与PO、EO进行开环聚合反应合成BPAE.通过热化学瓶试法,比较了BPAE、腰果酚胺醛树脂破乳剂（CPAE）、壬基酚胺醛树脂破乳剂（NPAE）、SP169在不同破乳剂加剂量、破乳温度、破乳时间对原油脱水的影响.通过这几种聚醚破乳剂的破乳脱水实验表明,胺基改性酚醛树脂嵌段聚醚的破乳效果很好,其中BPAE破乳效果最优.在破乳剂浓度为25mg/L、破乳温度40℃、破乳时间为120min条件下,原油脱水率可达85.4%.

高固含量环氧改性磺酸盐型水性聚氨酯的合成与表征

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PBA)为主要原料,以1,4-丁二醇为小分子扩链剂,以乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,并用环氧树脂E-51作为改性剂,得到固含量为50%的环氧树脂改性磺酸盐型水性聚氨酯乳液SWPU-E。实验研究了环氧用量对乳液的粒径及其分布和对胶膜力学性能的影响;实验还采用红外、核磁、热重分析等方法对胶膜的结构和热稳定性等进行了深入的分析。结果表明:环氧树脂的羟基和环氧基团参与了反应,生成了环氧改性的水性聚氨酯结构;随着环氧用量的增加,乳液的平均粒径从95.8 nm增加到169 nm,粒径分布变宽;胶膜的拉伸强度随之变大,当环氧用量低于4%时,拉伸强度明显增加,由16.21 MPa增加到43.7 MPa,之后拉伸强度增加缓慢;胶膜的热稳定性随环氧用量的增加得到明显提高,初始分解温度、转折点温度、分解终点温度均朝高温方向移动。

溶解度参数在合成高固体份丙烯酸树脂中的应用

目的合成高固体份、高分子量和高耐候性的丙烯酸树脂,选择与反应体系相匹配的混和溶剂并确定其最佳质量配比.方法采用基团贡献法估算丙烯酸聚合物和混合溶剂的三维溶解度参数,根据溶解度参数理论来选择与反应体系相匹配的溶剂及其质量配比.结果以丙二醇甲醚丙酸酯、醋酸丁酯和正丁醇为混合溶剂,最佳质量配比为2∶1∶2;溶剂和聚合物间的相容性对树脂的分子量、黏度和耐候性能均有一定影响.结论溶解度参数作为合成高固体份丙烯酸树脂及其配方设计的重要参数,以此为基础所选择的丙烯酸聚合物和混合溶剂之间的相容性好,所制得高固体份丙烯酸树脂的固体质量分数大于70%,数均分子量超过4万,黏度适中,且紫外色差值小于5%,综合性能优异.

高分子树脂对玉米产量及生育指标的影响

在盆栽玉米上施用一定量的高分子树脂 ,可延迟玉米出现萎蔫的时间 ,改善玉米的经济性状。风沙土播种时的初始含水量在 1 5 %～ 2 0 % ,黑土播种时的初始含水量在 2 0 %～ 2 5 %时 ,施用树脂效果较好。每盆施用树脂 2 g～ 4g,可使盆栽玉米在风沙土上增产1 0 .63%～ 1 0 .95 % ,达 1 %显著水平 ;黑土上增产 5 .69%～ 9.78% ,接近或达到 5 %显著水平。在我国北方的旱作农业中 ,施用一定量的树脂 。

丙烯酸树脂纳米乳液的制备及对皮革的增强作用

用半连续加料法,制备了固体成分质量分数为25%的聚丙烯酸树脂纳米乳液(胶乳粒径平均约20nm),并将其用于皮革复鞣。用激光粒度仪和红外光谱仪分别对胶粒粒径和聚合物组成进行了表征,并用多功能材料实验机对皮革强度进行了测量。结果表明:当乳化剂w〔十二烷基硫酸钠(SDS)〕=4%,助乳化剂w〔正戊醇(NP)〕=0.75%,引发剂w〔过硫酸铵(ASP)〕=0.2%,w〔丙烯酸(AA)〕=0.4%～0.8%时,w(固体组分)=25%的纳米乳液的胶粒粒径最小(平均19.8nm)。用w〔二乙烯基苯(DVB)〕=1.2%作为交联剂,w〔丙烯酸(AA)〕=0.8%作为功能性单体所制备的丙烯酸纳米乳液,对皮革的增强效果最好。用皮革质量2%的丙烯酸纳米乳液复鞣猪二层革,能使革的抗张强度提高68%,撕裂强度提高44%。

高固含量聚醚醚酮改性酚醛树脂固化动力学研究

采用溶液聚合法合成了高固含量(>80%)聚醚醚酮(PEEK)改性酚醛树脂(PF),用非等温DSC(差示扫描量热)法和T-β(温度-升温速率)外推法对其固化反应动力学过程进行了研究,并根据Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程等计算出该固化反应的动力学参数。结果表明:改性树脂的凝胶化温度为136.68℃,固化温度为167.16℃,后处理温度为197.39℃;其固化体系的表观活化能为100.02 kJ/mol,频率因子为1.84×106 s-1,反应级数为0.94(近似于1级反应)。

吸水树脂快速固化高含水率疏浚淤泥试验

为利用吸水树脂快速固化高含水率疏浚淤泥,以树脂和淤泥直接拌和、树脂按不同方式布置于淤泥中的试验为基础,研究树脂使用方式对淤泥状态和质量含水率变化的影响。试验结果表明:树脂与淤泥直接拌和可以提高淤泥的液限和塑限,并能快速将淤泥由流态转变为可塑态,方便淤泥的转运;吸水树脂沿水平或垂直方向布置在淤泥中,能快速将淤泥质量含水率由初始的1.3倍液限降至液限含水率附近;吸水饱和的树脂在30℃左右的环境中烘干后可以循环利用以降低成本;不同的使用方式的吸水树脂对不同状态的高含水率疏浚淤泥的固化效果均较好。

高固体分羟基丙烯酸酯树脂的研制

采用溶液聚合,引发剂和单体采用混合均匀滴加的方式,合成高固体分羟基丙烯酸酯树脂。研究了引发剂的种类及用量对合成树脂性能的影响。实验发现,采用二叔戊基过氧化物(DTAP)作为引发剂,用量为3.5%时,合成的树脂分子质量小、分子质量分布窄,黏度也小。反应温度140℃,链转移剂巯基乙醇用量为2.5%,用m/m=4:1为混合溶剂,合成树脂性能较好。

高固含量微乳液聚合制备具有增强作用的丙烯酸树脂复鞣剂

采用高固含量微乳液聚合法制备了具有增强作用的丙烯酸树脂复鞣剂 ,并用其对猪二层革进行复鞣试验。结果显示 :交联剂DVB(二乙烯基苯 )和亲水性单体AA(丙烯酸 )的用量 ,对微乳液复鞣剂的性能有较大影响 ,当DVB用量为 1 2 %、AA用量为 1 %时 ,性能最好。在复鞣过程中 ,加入 0 2 %的渗透剂JFC能改善革的粒面性能 ,并且大幅提高革的强度。用 3 %的微乳液复鞣剂复鞣猪二层革 ,能使革的抗张强度提高 74% ,撕裂强度提高 48%。当微乳液复鞣剂的用量为 2 %时 ,革的强度和丰满度有了较大的改善 ,而且革的柔软度、弹性和粒面性能下降不多 ,所以复鞣剂的用量应以 2 %为宜。

以转炉尘灰制备高固体分环氧防腐涂料及其性能

以转炉尘灰作为颜填料,与环氧树脂制备了高固体分防腐涂料,考察了颜基比对涂膜形貌以及性能的影响。结果表明,随颜基比增加,涂料的黏度增大,涂膜的附着力降低,耐中性盐雾和乙酸盐雾的性能先增强后降低。当颜基比小于等于1.0时,涂膜平整致密,但到1.4时表面会出现缩孔。当颜基比为1.0时,涂膜的综合性能最佳。

施胶量对异氰酸酯胶高密度纤维板性能的影响

以杨木纤维和异氰酸酯胶为原料制备高密度纤维板,探索施胶量对高密度纤维板性能的影响。结果表明:随着施胶量从3%增加到10%时,高密度纤维板的耐水性能、力学性能逐步增强,在施胶量为10%时,纤维之间的结合更加紧密,板材的胶合强度最高,性能达到最佳;随着施胶量的进一步增大,异氰酸酯基团和纤维中的水分发生反应释放CO_(2),易引起板材鼓泡,从而降低了高密度纤维板的物理力学性能。MDI施胶量为3%时,制备得到的异氰酸酯胶高密度纤维板,其物理力学性能满足GB/T 31765—2015《高密度纤维板》中对普通型高密度纤维板的性能要求;MDI施胶量为6%时,制备得到的异氰酸酯胶高密度纤维板,其物理力学性能均优于GB/T 31765—2015对高湿型高密度纤维板的性能要求。因此,建议根据异氰酸酯胶高密度纤维板的用途,选择适合的施胶量。

高软化点低游离酚热塑性酚醛树脂的合成与表征

通过单因素实验,考察了影响制备高软化点热塑性酚醛树脂软化点、收率和树脂中游离酚的因素,并获得了优化的配方和工艺条件。结果表明,在苯酚与甲醛的物质的量之比为1∶0.9、催化剂为草酸、催化剂用量为1%(按苯酚的质量计算)、反应温度为90℃、反应时间为6h的条件下,所制备的线性酚醛树脂为无色透明、光泽度好的固体,软化点为121.3℃,游离苯酚含量为0.44%,收率为115.8%(按苯酚质量计算),数均分子量为1742。红外光谱分析结果进一步表明了合成的产物为线性热塑性酚醛树脂。

高固含量水性羟基聚丙烯酸酯的制备研究

实验以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、苯乙烯（St）、丙烯酸（AA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）、过氧化苯甲酰（BPO）、叔丁基过氧化物、链转移剂、二甲基乙醇胺（DMAE）、丙二醇甲醚（PM）、一缩二乙二醇丁醚为主要原料，溶液聚合法合成了含羟基水性聚丙烯酸酯树脂，将合成树脂固含量控制在80％～85％，水分散体固含量为45％，黏度小于1500mPa·s.讨论了引发剂、链转移剂、引发温度、玻璃化转变温度等因素对树脂合成及水分散体黏度的影响。研究结果表明：随着引发剂、链转移剂用量的增加，合成树脂及分散体黏度降低；随着引发温度的提高，合成树脂及水分散体黏度下降；玻璃化转变温度越高，合成树脂黏度越低。