阳离子自交联苯丙聚合物及其改性ASA乳液的制备与性能研究

本研究选用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为共聚单体,经水溶液共聚方式制得阳离子自交联苯丙聚合物,并对其乳化ASA的实验条件进行了探究。结果表明,功能型单体的最佳用量为(相对于共聚单体)DMC 9.5%、NMA 2%,ASA与阳离子自交联苯丙聚合物最佳质量比为4.5∶1,改性后的ASA乳液具有优良的分散性和稳定性;用阳离子淀粉、矾土为双元助留剂,在浆料pH值为6.5,改性ASA乳液用量(相对于阔叶木浆)为0.15%,抄造的纸张施胶度达92 s;与原纸相比,施胶纸张耐折度、撕裂指数、抗张指数、环压指数分别提高41.2%、38.3%、45.6%、58.7%;碳酸钙填料为15%~20%,具有良好的施胶效果,适用于中性施胶。

阴阳离子表面活性剂对煤层自转向酸液的性能影响及优选

针对煤矿粉尘污染严重问题,研究了煤层OAPB自转向酸液均匀布酸,从而提高煤体含水率,借助黏度、荷电性、官能团等方法研究了不同阴阳离子表面活性剂对自转向酸液增黏、润湿性能的影响规律,探究了性能变化的内部原因,并根据测试结果进行了优选。结果表明:阳离子表面活性剂会直接导致自转向酸液破胶,阴离子表面活性剂的添加使自转向酸液黏度增加;SSA/SDBS润湿性能较好,表面张力最低为24.12 mN/m;SSA/SDBS-16表面张力值总体较高,自身润湿性能差,对煤体的吸附性能也较弱;通过红外实验发现在SSA/SDBS作用下OAPB分子更倾向于形成氢键,并通过三轴渗流实验验证了自转向酸液的渗流效果。

基于吩噻嗪自组装的页岩抑制剂研究

针对当前页岩抑制剂的抑制性不足,影响上部泥岩地层钻进的问题,本文设计并合成了一种含有长链、吩噻嗪等疏水基团的小阳离子聚合物SWPE。采用FT-IR、~(1)H NMR、GPC和TG对SWPE进行结构表征;以油田钻井常用的聚胺抑制剂NH-1为对照,评价SWPE的抑制性和配伍性;最后,基于泥岩岩屑表面的官能团、电性、微观形貌、元素含量、润湿性等变化,提出吸附包被机理。实验结果表明,SWPE表现出比NH-1更好的抑制效果,是一种非常有潜力的页岩抑制剂。

间位芳纶织物的载体深色染色

为了提高芳纶织物的染色深度,减轻印染企业的环保压力,选取3种阳离子染料,利用自制的酰胺类载体,在高温条件下对间位芳纶织物进行染色,探讨各影响因素对间位芳纶织物染色效果的影响,并对染色工艺进行优化。实验结果表明:当染料用量为5.5%(owf)时,间位芳纶织物阳离子染料载体深色染色的最佳染色工艺为:载体质量浓度50~55 g/L,pH值4.0~4.5,染色温度130℃,氯化钠质量浓度40~45 g/L,染色保温时间50~60min。该染色工艺条件下间位芳纶织物K/S值最高可达20.35;耐日晒色牢度可达3~4级;干、湿耐摩擦色牢度可达到4~5级;耐水洗的变色和沾色色牢度均可达到4~5级。

过硫酸铵/PDA-PEI层层自组装法制备选择性阳离子交换膜

针对多巴胺聚合速率较慢的问题,以过硫酸铵为氧化剂,诱导多巴胺快速聚合.以此为基础,采用多巴胺与聚乙烯亚胺层层自组装法制备具有单双价阳离子选择分离功能的离子交换膜.考察了过硫酸铵氧化多巴胺聚合过程影响,以及不同改性层数对阳离子交换膜性能的影响.结果显示,过硫酸铵的加入可较大地加快氧化过程,且对膜选择性无影响;改性层数为5层时,复合膜对Mg^(2+)与Na+具有较高的选择性[p(Na+/Mg^(2+))=6.92].5层改性膜面电阻为3.36Ω·cm^(2).说明改性膜具有较好的实用价值.

异价阳离子替代实现的金属卤化物CsCdCl_(3)的明亮宽带绿色发光

全无机金属卤化物灵活多变的结构及优异的发光性能使其在固态光电子领域显示出重要的应用前景。本研究采用异价阳离子取代策略,用三价锑离子部分取代CsCdCl_(3)中的二价镉离子,促进自陷激子的产生,使CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)产生了明亮的宽带绿色发光,中心波长为530 nm。机理研究结果表明,CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)中相邻SbCl_(6)八面体被孤立,形成了低维电子构型,促进了Sb^(3+)局域化,实现了量子效率最高为95.5%的高效发光。此外,尽管CsCdCl_(3)和RbCdCl_(3)均属于ACdCl_(3)(A为碱金属家族),但它们的晶体结构明显不同。RbCdCl_(3)属于正交晶系,空间群为Pnma;CsCdCl_(3)属于六方晶系,空间群为P63/mmc。CsCdCl_(3)的结构对称性大于RbCdCl_(3),其晶体结构偏离立方相的扭曲程度比RbCdCl_(3)小,导致CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)比RbCdCl_(3)∶Sb^(3+)有较小的斯托克斯位移,并造成发射光谱的蓝移。本工作不仅为异价阳离子取代设计新的发光材料提供了方法,而且为通过晶体结构对称调控金属卤化物的发光性能提供了思路。

羧基化聚苯乙烯荧光微球的合成及其在织物防伪中的应用

为解决防伪技术中荧光织物制备方法复杂和成本高的问题,采用分散聚合法制备表面带有负电荷的羧基化聚苯乙烯微球(CPS),再以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,利用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备羧基化聚苯乙烯荧光微球(CPS-FITC),最后将其负载于织物上制备荧光织物。结果表明:所制备的荧光微球和荧光织物在紫外灯(365 nm)下具有明亮的黄绿色荧光,且放置不同时间(1~9 d)、在不同的pH值(3~11)下,经多次摩擦和水洗后均能保持良好的荧光稳定性。该制备方法操作简便、成本低且荧光强度高,可用于不同织物的防伪检测。

阳离子聚氨酯施胶剂的研制及应用实验

利用单硬脂酸甘油酯和甲苯二异氰酸酯的重键加成反应,成功合成了以异氰酸酯基封端的预聚物。再利用预聚物两端的反应活性对其进行扩链、中和、乳化等得到自乳化型阳离子聚氨酯乳液。将合成产品用于纸张抄造实验,并讨论了影响施胶效果的主要因素。

自身阳离子型松香的乳化性能研究

讨论了自身阳离子型松香胶的乳化工艺及几种乳化剂对胶料乳液性能的影响。

高温氮化反应制备α-Sialon

采用Si3N4、AlN和Li2CO3为原料,以Y2O3、CaF2为添加剂,利用高温氮化反应合成得到不同阳离子掺杂的α-Sialon。并借助XRD和SEM等测试手段,研究了合成温度(1450,1500,1600,1700℃)、添加剂(5.0%CaF2、5.0%Y2O3、2.5%CaF2+2.5%Y2O3,质量分数,下同)等因素对试样反应产物的物相组成、晶面间距及晶粒微观形貌的影响。结果表明:采用Si3N4、AlN和Li2CO3等为原料,以(2.5%Y2O3+2.5%CaF2)作为复合添加剂,利用高温氮化法在0.9MPa的流动氮气中1700℃下保温3h合成得到了不同阳离子掺杂的α-Sialon,在显微形貌中可见到长柱状晶粒。提高反应温度能够促进α-Sialon的合成;不同添加剂的试样由于阳离子的离子半径以及Al、O固溶量的不同导致形成的α-Sialon晶面间距不同。

自留着型阳离子微粒乳化中性分散松香胶的研究

以苯乙烯、丙烯酰胺等为原料,采用乳液聚合工艺制备的阳离子共聚物型有机微粒,可在少量阳离子低分子表面活性剂的基础上,对松香/马来松香/松香甘油酯混合物起到良好的乳化与分散作用,所得胶料在助留剂用量为0.5%～0.7%范围内施胶效果良好,但自留着性有一定局限.有机微粒/阳离子聚酰胺多胺-环氧氯丙烷体系的阳离子微粒乳化中性分散松香胶具有低泡性及良好的自留着性能,在近中性条件下,所得胶料用量在0 5%～0.7%可获得良好的应用效果.

自交联阳离子淀粉接枝两性聚丙烯酰胺环压增强剂的制备及性能

以阳离子淀粉为分散剂,γ-甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷(KH-570)为交联单体,丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC),α-甲基丙烯酸(MAA)为单体制得自交联阳离子淀粉接枝两性聚丙烯酰胺环压增强剂。讨论了反应物各组分对环压增强效果的影响。初步应用结果表明,在纸浆中加入质量分数为0.4%的接枝共聚物,可使纸张的环压强度(较空白)提高20%以上。用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(X-ray)等手段对其结构和性能进行表征,证实在阳离子淀粉上成功接枝了两性聚丙烯酰胺,并有交联基团存在,接枝共聚物具有无定型结构。

阳离子松香中碱性施胶的研究

采用松香、环氧氯丙烷和三甲胺为原料,合成出自身阳离子型松香胶。将胶料在搅拌下加热水自乳化成乳状液,作为施胶剂用于抄纸,在中碱性条件下具有良好的施胶效果。

阳离子松香中性施胶剂

以松香、环氧氯丙烷及三乙胺为原料，按照物质的量比１∶０－７∶０－７ 投料，搅拌下恒温９０℃回流４ ～６ｈ，合成出自身阳离子型的松香胶（ＳＣＲ） 。将上述胶料在强烈机械搅拌下加水及其它辅助助剂配成质量分数为１％ 的白色乳液，用电泳法测其在ｐＨ 值为４ ～９ 时的Ｚｅｔａ 电位值，波动范围均在＋ ２５ｍＶ～＋５２ｍＶ之间。同一乳液在中、碱性条件下（ｐＨ＝６～９） ，Ｚｅｔａ 电位几乎为恒定值且略高于酸性条件下的Ｚｅｔａ 电位，因此ＳＣＲ胶料更适于用作中性及弱碱性条件下的纸张施胶剂。杂质盐ＣａＣｌ２ 、ＭｇＣｌ２ 会明显降低ＳＣＲ胶料的Ｚｅｔａ 电位。造纸业中常用的ＣａＣＯ３ 填料也会使ＳＣＲ胶料的Ｚｅｔａ 电位略有降低，但变化并不明显。分别添加含有少量ＣａＣｌ２ 、ＭｇＣｌ２ 及ＣａＣＯ３ 的胶料乳液到纤维悬浮液中，控制体系的ｐＨ值为６－５ ～８－５，胶料在纤维上的吸附显微照片显示，在此条件下胶料均可以在纤维上较好地吸附。

单频干扰的高精度自动识别和自适应压制方法

根据原始地震资料中工业电干扰的单频特点,提出了基于归一化互相关系数自动识别含单频干扰地震道并进行自适应压制的方法。选择深部位时窗,采用正弦函数和余弦函数的组合形式来表征单频干扰,以此逼近实际地震数据中可能含有的单频干扰,并使目标函数(实际地震数据与单频干扰的平方残差)达到极小值,由此求得单频干扰的振幅、相位和频率;再将该单频干扰与实际地震数据进行归一化互相关系数计算,归一化互相关系数越大,则该实际地震数据中含有单频干扰的可能性越大,反之则不含有单频干扰或含有的单频干扰能量较弱,可以忽略;对归一化互相关系数设置单频干扰的识别门槛值来分选含有单频干扰的实际地震道,并将单频干扰从实际地震数据中减掉,由此实现地震数据中单频干扰的自动识别和自适应压制。实际地震资料验证了所提方法的准确性和有效性,在单频干扰识别精度和压制效果方面均优于常规带通滤波均方根能量单频识别方法和某工业化软件,为实际地震资料保幅处理提供了一种有效的方法。

特效阳离子松香胶乳施胶剂的生产和应用

以改性松香与有机胺反应而成的自身阳离子型松香 ,不用乳化剂和分散剂 ,能自乳化成具有正电荷的松香胶乳 ,在pH值为 4～ 8时 ,加填 2 0

新型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液的制备及涂膜性能

在无乳化剂条件下,以烯丙基聚乙二醇(APEG-2400)为功能单体、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)为交联单体,己二胺(HDA)为交联剂,通过半连续种子乳液聚合方法制备系列室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液。采用FT-IR对交联反应前后聚合物的结构进行表征;考察APEG-2400及AAEM的用量对聚合过程、乳液性质及涂膜基本性能的影响。结果表明:加入适量APEG-2400可制备出性质稳定、粒径分布范围窄的阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液;AAEM-HDA室温自交联体系能改善阳离子聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性,提高其抗张强度,同时降低断裂伸长率;室温自交联型阳离子聚丙烯酸酯无皂乳液涂膜的耐水性更加优异。

自交联型阳离子水性聚氨酯的合成与表征

合成了不同有机硅改性的阳离子聚氨酯乳液,不同结构的有机硅的加入改善了漆膜的耐水性、耐酸碱及耐有机溶剂的性能,改善了漆膜光泽和手感,提高了漆膜耐热性,改变了乳液的粒径,提高了乳液的稳定性,但是,不同有机硅对产物性能的影响不同。红外光谱分析表明,异氰酸酯已经完全反应,产物中存在氨基甲酸酯。

自破胶中低温清洁压裂液制备及性能评价

为获得可用于中低温储层的阳离子清洁压裂液,以二元阳离子黏弹性表面活性剂VES-LT为主剂、水杨酸钠为胶束促进剂、氯化钾为黏土稳定剂,制备了VES-LT清洁压裂液。对该清洁压裂液的黏温特性、悬砂性能、破胶性能以及对支撑剂填层渗透率的影响进行了评价。结果表明,增加VES-LT的加量可以提高压裂液的黏度;VES-LT清洁压裂液体系抗温可达110℃,温度对压裂液黏度的影响小于交联胍胶压裂液。砂比为20%时,VES-LT清洁压裂液的静态悬砂能力好于黏度相近的常规胍胶压裂液。该清洁压裂液体系无需加入破胶剂,遇油或水自动破胶,破胶液黏度为2.4 mPa·s。VES-LT清洁压裂液对支撑剂填层渗透率的损害小于常规胍胶压裂液体系,可用于中低温低渗透非常规油气储层改造。

自交联型阳离子水性聚氨酯纸张增强剂的制备及其应用

通过预聚体分散法,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷为封闭剂,自制N-([1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP)、异佛尔酮二异氰酸酯、聚己内酯二醇、MDEA、双酚A、ADH为基本原料制备出不同封闭率阳离子聚氨酯(CBPU)纸张增强剂。用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分别对CBPU分子结构及纸张表面形貌进行表征,研究了封闭率对涂膜表面水接触角及乳液粒径的影响,并探讨了CBPU封闭率、添加量对纸张力学性能的影响。结果表明:产物分子结构中出现了叔胺基、Si-O-Si和氨基甲酸酯结构。扫描电镜表明,纸张经聚氨酯处理后,纸页纤维间出现较多丝状与薄膜状物质。封闭率的增加使得乳液粒径增大,涂膜耐水性得以改善。增加CBPU封闭率和添加量,能明显提高纸张的强度指标,最佳封闭率与乳液添加量分别为15%与5%(对绝干浆)。