益智精油O/W型微乳液的制备及其性能研究

益智(Alpinia oxyphylla Miq.)提取物是一种天然的化妆品原料,可作为植物功能油使用。为了获得稳定的益智精油(AOEO)水包油型(O/W型)微乳液,本研究通过拟三元相图法构建含AOEO的O/W型微乳液,考察表面活性剂、助表面活性剂、Km(表面活性剂与助表面活性剂的质量比)以及其不同组分及比例对微乳液面积的影响,并测定微乳液的粒径、形貌、电导率、水溶性及稳定性等指标,探讨其表征与理化性能。结果得到益智精油O/W型微乳液的较优配方为:m(蓖麻油聚氧乙烯醚40(EL-40))∶m(1,2-丙二醇)∶m(AOEO)=10.5∶3.5∶6,水相的过渡点为60%(质量分数),平均粒径为(26.580±0.133)nm,多分散指数(PDI)为0.226±0.010,在透射电子显微镜(TEM)与数码生物显微镜(DBM)下微乳液呈球形或类球形,规整,无黏边,并具有良好的水溶性、离心稳定性、热稳定性及低温贮藏稳定性。结果表明以微乳液为载体可实现益智精油的纳米包覆,为益智精油在日化领域的开发与应用提供参考。

木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯的制备与性能

以聚四氢呋喃、异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油为主要原料,热水解木质素为改性剂,2,2-二羟基甲基丙酸为亲水扩链剂,采用预聚体法制备了一系列的木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯(LCWPU)。考察了LCWPU胶膜的结构特征、热性能、疏水性以及光泽度。探讨了木质素的含量及n_(NCO)/n_(OH)对LCWPU胶膜热稳定性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明,随着木质素含量的增加以及n_(NCO)/n_(OH)的增加,LCWPU胶膜的吸水率降低,拉伸强度显著提高;当木质素含量为3%,且n_(NCO)/n_(OH)为4.5时,LCWPU胶膜的耐水性及拉伸强度最高,接触角可达95.7°,吸水率为14.3%,拉伸强度为62.9 MPa,断裂伸长率为297.5%。所设计的木质素改性蓖麻油基水性聚氨酯在皮革涂饰剂、哑光木漆等领域具有良好的应用前景。

蓖麻油基聚氨酯改性聚丙烯酸酯压敏胶的制备及性能研究

以丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为原料,合成了丙烯酸酯聚合物及相应的压敏胶,探讨了有关软硬单体添加量对压敏胶性能的影响。以蓖麻油、聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯以及丙烯酸羟乙酯为原料,分两步制得蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯预聚物(PUA)。采用化学改性法调节聚丙烯酸酯压敏胶的性能,结合紫外光固化技术,制备了基于蓖麻油的聚氨酯丙烯酸酯压敏胶,并对各步骤组分添加量、性能和结构进行分析。研究结果表明:(1)选择软硬单体比例为90:10时,聚丙烯酸酯压敏胶的性能相对最佳。(2)PUA预聚物反应中,当m(蓖麻油):m(聚丙二醇)=4∶6时,预聚物的性能相对最佳。(3)在制备基于蓖麻油的聚氨酯丙烯酸酯压敏胶时,通过对其180°剥离强度和持粘性的分析,得出蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯预聚物的相对最佳用量为3%。(4)探讨了双官能的活性稀释剂NPGDA添加量对固化后压敏胶性能的影响。从固化后黏度、凝胶率、180°剥离强度及持粘时间的情况来看,选择活性稀释剂的添加量为4%较为合适。(5)对改性后的压敏胶进行热稳定性分析,并对比改性前后的持粘性、180°剥离强度和固化时间。研究结果表明,改性后压敏胶具有较好的热稳定性,持粘时间、180°剥离强度以及固化时间都有了大幅进步。

羧甲基壳聚糖-蓖麻油基聚氨酯农药缓释微球的制备及性能

以羧甲基壳聚糖(CMCS)、蓖麻油(CO)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,通过自乳化法制备了羧甲基壳聚糖-蓖麻油基聚氨酯微球(CO-CMCS-PU),通过分子自组装法负载阿维菌素(AVM)得到载药微球(CO-CMCS-PU@AVM)。采用FTIR、1HNMR、SEM、TGA对产品结构及形貌进行了表征,并探究了不同药量载药微球的包封率、缓释性能、抗紫外性能、叶面接触角和黏附性能。结果表明,相比AVM分散液,紫外光照射后载药微球中AVM的保留率提高到43%以上,说明CO-CMCS-PU载体的抗紫外性能良好;载药微球溶液比AVM分散液在黄瓜叶面上的接触角降低了21%以上,滞留量提高了40%以上,说明其在叶面上有较好的黏附性和润湿性;载药微球包封率可达82%以上,具有良好的缓释和pH响应释放性能,释药行为符合First-order动力学模型和Korsmeyer Peppas模型,药物释放受Fickian扩散控制。

CTO/PCL-3057共混软段聚氨酯弹性体的相分离和力学性能

以蓖麻油(CTO)/聚己内酯三醇(PCL-3057)共混物为软段,三羟甲基丙烷为小分子交联剂,与多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)反应,制备了软段中CTO质量分数分别为30%、50%、60%、70%和100%的聚氨酯弹性体(PUE),研究软段组成对PUE相分离结构和力学性能的影响。结果表明:CTO主要促进硬段之间氢键的形成,PCL-3057主要促进软硬段之间氢键的形成;两者各占50%时,PUE结晶性好,氢键度大,微相分离程度较完善,交联程度适当,所以力学强度高且韧性好。CTO柔顺性好,可以降低PUE软段的玻璃化转变温度(T_(gs)),而PCL-3057中极性基团过多会降低T_(gs);两者各占50%时,T_(gs)最大。PCL-3057都能显著提高PUE的动态力学性能。

基于SO_(3)膜式工艺制备硫酸化蓖麻油及其性能研究

基于环保生产的理念,采用三氧化硫膜式磺化工艺代替传统浓硫酸工艺成功制备了5种不同SO_(3)结合量的硫酸化蓖麻油,解决了传统工艺中有废酸、废无机盐产生的问题。通过红外光谱和化学分析的手段证明了硫酸化蓖麻油的成功制备。研究了5种不同SO_(3)结合量的硫酸化蓖麻油的性能,即表面张力、动态表面张力、乳化力、粒径以及皮革加脂应用,并以市售产品作对比。结果表明:与市售产品相比,采用SO_(3)工艺制备的硫酸化蓖麻油具有更优异的表面活性,γcmc最低为43.0 mN/m,cmc为9.3 mg/L,乳化力良好、粒径低于200 nm,且加脂性能优异。

脱水蓖麻油/马来酸酐加合物的制备工艺优化及其在压敏胶中的应用

以脱水蓖麻油和马来酸酐为原料,酸价为评价指标,通过研究马来酸酐与脱水蓖麻油底物比(物质的量之比)、反应温度、反应时间因素对狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应加合程度的影响,优化脱水蓖麻油/马来酸酐加合物的最佳制备工艺。研究结果表明:(1)底物比、反应温度和反应时间均对脱水蓖麻油/马来酸酐加合物的加合程度有显著影响,且影响因素排列次序为:反应温度>底物比>反应时间。较佳制备工艺为:底物比为12∶10,反应温度为120℃,反应时间为3.0 h。此时,加合物的性能较佳,加合物的酸价可达60.9 mg KOH/g。(2)脱水蓖麻油和马来酸酐有效地发生了DA反应,且以一分子脱水蓖麻油和一分子马来酸酐反应形成的加合物为主。(3)脱水蓖麻油/马来酸酐加合物的流动性和热稳定性较好,马来酸酐的引入提高了其玻璃化转变温度。(4)马来酸酐的引入赋予脱水蓖麻油较多的极性官能团,因此在与环氧大豆油共聚时,强化了压敏胶的剥离强度和初粘力。与环氧大豆油基压敏胶相比,脱水蓖麻油/马来酸酐加合物与环氧大豆油共聚制备的压敏胶的剥离强度提高了约2倍,初粘力提高了约10倍。

有机硅树脂改性蓖麻油基聚氨酯的制备与性能分析

为提高蓖麻油基聚氨酯(Castor oil-based polyurethane,CO-PU)的耐高温性能,选用五种有机硅树脂对CO-PU进行改性,制备得到有机硅改性蓖麻油基聚氨酯(Silicon-modified castor oil-based polyurethane,Si-CO-PU)并探究不同有机硅树脂种类及质量比对聚合物各种性能的影响。对Si-CO-PU的拉伸性能、水接触角、光泽度、耐液体介质性能等进行测试,并结合傅里叶变换红外光谱仪和同步热分析仪进行表征。研究结果表明,当有机硅树脂质量比为12.5%时,环氧有机硅树脂(SH-023-4)改性CO-PU的综合性能相对较好,耐高温性能达到最佳,这为扩展聚氨酯的应用途径提供了研究思路和方法。

蓖麻油基光敏树脂的合成及其UV-LED固化无影胶的性能

以蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯为原料,通过无溶剂法合成的一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯(CO-PUA)作为光敏单体。将自制的CO-PUA、活性稀释剂、硅烷偶联剂、附着力促进剂、光引发剂以及四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)按比例混合制得一系列UV-LED固化无影胶,并考察了PETMP的添加量对无影胶性能的影响。结果表明:引入PETMP的UV-LED固化无影胶具有巯基-烯“点击化学”的反应特性,消除了氧阻的危害,无影胶固化完全。当PETMP的添加量为0.5 g时,具有最佳黏结性能,以有机玻璃-有机玻璃、有机玻璃-不锈钢、玻璃-不锈钢为搭接基材测得黏结拉伸剪切强度分别为2.44 MPa、5.06 MPa和5.70 MPa。

带双侧烷基蓖麻油聚氨酯的氢键及其耐湿热性能

为了改善生物质蓖麻油基聚氨酯(CO—PU)的韧性和耐湿热性能,通过CO与聚己二酸-2-丁基-2-乙基-1,3丙二醇酯二醇(PBEPG)组成混合软段制备聚氨酯(PU)材料,在PU分子主链上引入对称双疏水烷基。红外光谱(FTIR)分析、动态力学分析(DMA)和热重分析(TG)结果表明,随PBEPG质量分数的提高,PU软硬段间微相分离程度提高,玻璃化转变温度降低,最大热降解温度提高。当CO∶PBEPG(质量比)为70∶30时,PU的断面形貌为韧性断裂,拉伸强度为21.4 MPa,相对湿度100%、100℃环境下老化60 h后拉伸强度保持率为90%,表现出较高的力学强度和耐湿热性能。

矿物油/蓖麻油混合乳化液条件下车削45钢的性能研究

为了减少工业中矿物油切削液对环境的污染并进一步提高冷却润滑性能,制备了新型矿物油/蓖麻油混合乳化液,并将其与矿物油乳化液和蓖麻油乳化液在浇注和微量润滑条件下进行车削45钢试验,基于力的波动情况分析了切削过程的稳定性,测量了切削力和切削温度,观察了前刀面磨损形貌,并分析了混合乳化液的润滑机理。在此基础上进一步分析了混合乳化液浓度对刀具切削性能的影响。试验结果表明:在浇注和微量润滑条件下,混合乳化液的冷却润滑性能最好。原因是在相同润滑条件下,混合乳化液中的矿物油和蓖麻油在刀—屑界面形成了减摩效果好的协同润滑膜,提高了切削过程的稳定性,降低了刀具的磨损程度。同时发现,随着混合乳化液浓度的增加,切削力、切削温度以及刀具磨损面积逐渐减小,当浓度为20%时,混合乳化液的冷却润滑性能最佳,且刀具的切削性能明显提高。

蟹壳粉的特殊结构对蓖麻油基复合材料结构与性能的影响

蟹壳是一种常见水产废弃物,具有硬度大、众多官能团等特点,研究发现开发蟹壳作为功能填料制备高分子复合材料前景较好。本工作使用蟹壳粉作为填料,以蓖麻油与二苯基甲烷二氰酸酯合成蓖麻油基聚氨酯预聚体(COPU),制备了复合材料(COS-50),填料添加量达50%。同时使用碳酸钙粉作为填料制备了碳酸钙粉增强蓖麻油基聚氨酯复合材料(COC-50)作为对照组来探究蟹壳粉结构对材料性能的影响。采用红外光谱、SEM、TGA、拉力测试对复合材料的界面结构和各方面性能进行了分析。探究发现,蟹壳独特的甲壳素-蛋白质结构上含有的活性基团与COPU发生化学反应成键,所得材料COS-50力学性能表现出色,抗拉强度达到34.3 MPa,弹性模量为5454.0 MPa,界面相容性良好。

含铝灰聚氨酯导热结构胶的制备与性能

以蓖麻油、IPDI、聚天门冬氨酸酯树脂以及聚四氢呋喃二醇为主要原料,制备了双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂。以铝灰作为填料加入聚氨酯胶粘剂中,实现了铝灰的资源化回收利用。对产物进行红外表征,证明了蓖麻油成功引入聚氨酯长链上。研究结果表明:随着铝灰含量的增加,导热系数逐渐提高;拉伸强度整体呈现先下降再上升的趋势;当铝灰填料添加量在50%时,钢材剪切强度为6.43 MPa,拉伸强度为7.71 MPa,断裂伸长率为27.2%,导热系数可达到0.41W/(m·K),为空白对照组的228%。

沸石分子筛脱除蓖麻油多元醇中微量水的研究

基于蓖麻油多元醇中水分对灌封胶外观及绝缘电阻(IR)的不良影响,以3 A和4 A沸石分子筛为脱水剂,对蓖麻油多元醇中微量水进行脱水干燥实验。研究了沸石分子筛水分含量对其脱除蓖麻油多元醇中微量水的影响。测试结果表明:蓖麻油多元醇与3A分子筛重量比为10:1,蓖麻油多元醇混合物与4A分子筛重量比为100:5,干燥脱水。当3 A分子筛含水量≤0.50%和4 A分子筛含水量≤1.6%时,含水率明显下降,达到脱水干燥效果。随着分子筛含水量的增加,3 A和4 A分子筛对蓖麻油多元醇中微量水的脱除干燥失效。

蓖麻油基生物沥青流变特性及水稳定性研究

为研究蓖麻油基生物沥青(castor oil-based bio-asphalt,COBA)的性能,选择3种不同生物油掺量(5%、10%、15%)的蓖麻油基生物沥青及70号基质沥青作为研究对象,采用软化点试验、延度试验、弯曲梁流变(BBR)试验、动态剪切流变(DSR)试验以及接触角水分敏感性试验等宏观试验对蓖麻油基生物沥青的高温性能、低温性能与水稳定性能进行评价。结果表明:高温条件下,蓖麻油基生物沥青的高温抗变形与抗车辙性能降低,流变性能提高;而低温条件下,蓖麻油基生物沥青的延展性与低温抗裂性能增强;并且生物沥青中的酸性化合物与硅质集料作用生成的羧酸等在聚集体界面累积并结晶,而在遇水后水解,黏附性削弱。均表现为生物油掺量越大,生物沥青性能变化越明显。

生物质防腐涂料的研究进展

相比传统化学防腐涂料,生物质防腐涂料降低了对环境和人体的危害,其具备原料可再生、生物可降解以及环境友好等优点,成为了防腐涂料新的重要研究领域。主要介绍了生物质木质素、蓖麻油和壳聚糖作为改性剂制备的防腐涂料取到了更好的防腐性能,不足之处是施工难度大、价格较高以及容易受到紫外线的影响。列出了生物质防腐涂料在工程技术领域桥梁等钢结构防腐、海洋船舶领域石墨烯乙酸银抗菌防腐和其他设备和石油管道等防腐方面取得的成果,并对生物质防腐涂料在环保性和可持续性前提下,进一步提高防腐性能、抗紫外线和抗老化等方面的应用进行了展望。

Ni-Cu双金属催化剂对蓖麻油催化加氢的性能研究

采用共沉淀法制备了一系列负载型镍铜双金属催化剂,并将其应用于蓖麻油加氢反应。考察了不同金属摩尔比、催化剂制备条件、反应温度、反应压力对蓖麻油氢化反应的影响。结果表明,在以SD-Ⅱ膨润土为载体,金属硝酸盐为反应物,镍铜摩尔比为2.5:1的条件下,制备的催化剂活性和选择性最佳。同时,在H2压力为2 MPa,反应温度为160℃条件下,反应1 h后产品氢化蓖麻油的碘值可以达到3.5 g/100 g左右、羟值达到158.9 mg/g左右,均达到国家标准的指标参数要求。该催化剂在循环使用5次后,仍未发现明显失活。实验结果表明,这种低成本、性能稳定的双金属催化剂可用于氢化蓖麻油工业化生产及连续工艺的开发。

The Effect of Reaction Temperature, Catalyst Concentration and Alcohol Ratio in the Production of Biodiesel from Raw and Purified Castor Oil

In this study, a homogeneous alkaline catalyst was used in the production of biodiesel from raw and refined castor oil feedstock. The effect of potassium hydroxide (KOH) as a catalyst between the two feedstocks, raw and refined castor oil was compared. The transesterification technique was utilized in this study, aiming to investigate the effect of different parameters, which include the reaction temperature, methanol-to-oil mole ratio, and catalyst concentration at a constant period of 90 minutes. The result revealed the performance of the KOH catalyst on raw castor oil yielded 98.49% FAME, which was higher than the refined castor oil which yielded 97.9% FAME. The optimal conditions obtained from refined castor oil were applied to raw castor oil because of the same properties. The fuel quality of castor oil and produced biodiesel were tested for physicochemical properties.

蓖麻油基聚氨酯材料研究进展

介绍了蓖麻油的结构特点和化学改性方法,对近年来蓖麻油基聚氨酯材料在涂料、发泡材料、复合材料等应用领域的研究进展进行了综述。简要分析了蓖麻油在应用中存在的问题,并对蓖麻油基聚氨酯材料未来的发展方向进行了展望。

一种高精度紫铜矩形波导管的制造研究

针对波导管精准度需求的不断提高,介绍了波导管制造标准需求与重难点,并阐述了达到精度需求做出的改进实验过程与成果。通过增加过渡模具、选择性能更优的润滑油、优化内模连接方式和表面处理等方法开展工艺设计,以此优化波导管生产工艺,研究制造了一种小尺寸的铜制波导管,经过实验检验生产出的新型波导管符合要求,希望能为之后制造更高精度的矩形波导管提供借鉴。