SYNTHESIS,CHARACTERIZATION OF DIAMIDE-DIIMIDE-DIAMINES BASED ON L-CYSTEINE AMINO ACID AND THEIR EFFECT ON THE THERMAL PROPERTIES OF DIGLYCIDYL ETHER OF BISPHENOL-A(DGEBA)

The curing behavior of diglycidyl ether of bisphenol-A(DGEBA) with aromatic diamide-diimide-diamines having aryl ether,sulfone and methylene linkages was studied by differential scanning calorimetry(DSC).Nine diamide-diimide-diamines of varying structure were synthesized by reacting 1 mole of dianhydride with 2 moles of L-cysteine(S) in a mixture of acetic acid and pyridine(3:2 V/V) followed by activation with thionyl chloride(SOCl_2) and then condensation with excess of diamines.Structural characterization...

Study on cationic dye adsorption of bio-chars prepared from thermal-alkaline-pretreated sludge

Sludge bio-char(SC)and thermal-alkaline treated sludge bio-char(TSC)were prepared from municipal sewage sludge(RS)and thermal-alkaline treated sludge sediments(STAS)through fast pyrolysis under nitrogen existence condition to remove cationic red X-GRL(A)and cationic yellow X-6G(B)from aqueous solutions.Results of adsorption experiment show that the adsorption capacities of TSC are better than the adsorption capacities of SC.The highest adsorption capacity of 47.65 mg/g for A and 45.41mg/g for B are obtained by TSC in an isotherm experiment at 2.0 g/L dosage and 25°C temperature.TSC adsorption for the two kinds of cationic dyes can be well fitted by pseudo-second-order kinetics model and Langmuir isotherm model.

气凝胶灭火剂抑制锂离子储能电池热失控特性研究

通过对比试验探究了气凝胶灭火剂对锂离子储能电池热失控的抑制效果。研究满荷电状态下的100 Ah磷酸铁锂储能电池热失控演变过程特征参数,识别出3个灾害演变特征拐点作为灭火剂施加的指导节点。在相同节点分别施加灭火参数一致的气凝胶灭火剂与细水雾开展灭火对比测试。结果表明:触发明火前施加灭火剂均可有效阻断电池内部放热副反应,两者表现出相似的冷却效能;电池起火后,气凝胶灭火剂展现出更为出色的明火抑制效果,其接触电池表面形成的致密泡沫可有效阻隔氧气,实现快速灭火;对于已经触发热失控的情形,气凝胶灭火剂凭借预热覆盖效果,显著缩短电池射流火持续时间,可大幅降低电池火灾危害。

赛克季戊四醇混合改性树脂的制备及性能

以六羟甲基三聚氰胺(HMM)、赛克和季戊四醇(PER)为原料,磷酸为催化剂,通过干法醚化和缩聚合成了一种新型的赛克季戊四醇混合改性树脂成炭剂。结果表明:该混合改性树脂的热稳定性和对聚丙烯(PP)的阻燃性能介于PER改性树脂和赛克改性树脂之间,但混合改性明显改善了阻燃材料的颜色。赛克和PER的物质的量比对混合改性树脂的热稳定性、阻燃性能及阻燃材料的颜色有影响,赛克与PER最合适的物质的量比为1.3∶1.0。

高目数氢氧化镁在PVC能源线缆中的应用

基于无机阻燃剂的高效阻燃和抑烟特性,采用机械法和风选相集合的方法制备了高目数氢氧化镁(MH),并将其添加到聚氯乙烯(PVC)能源线缆中制备成复合材料。利用热失重仪、极限氧指数、烟密度测试箱等对该电线电缆的热性能、燃烧性能、烟密度等物理性能进行了测试,并且采用拉曼光谱仪、扫描电镜和能谱仪对最终的燃烧残炭进行了相关检测。研究结果表明,高目数MH的添加能有效地提高复合材料的热稳定性,T5%和T50%分别提升了3.1%和39.8%,且能够显著提高燃烧后的残炭率。同时,也能够在一定程度上提升PVC复合材料的阻燃抑烟特性,LOI值提升了4.8%,最大烟密度和烟密度等级分别降低了20.9%和29.7%;高目数MH的添加还能够有效地改善残炭的晶化结构及有序化程度,对于炭层的力学强度有提升效果,即能够更有效地抵抗热流和质流的传递;另外,其高目数MH的添加使炭层表面更为致密连续,提升了凝聚相阻隔效果。综上所述,物理法制备的高目数MH在能源线缆中存在较大的应用潜力。

Characterizations of Phosphorus-containing Flame-retardant Poly(Ethylene Terephthalate) Copolyester

Copolyesters of phosphorus - containing flame - retardant poly(Ethylene Terephthalate) (PET) have been prepared and characterized with the objection of producing an effective, environmentally friendly, nonfugitive alternatives to halogen flame retardant system for practical application. With means of NMR, DSC, DTA/TGA, SEM and LOI, structure, thermal property and flam-mability are investigated which reveal that the flame -retardant PET when copolymerized with 2 - carboxyethyl (phenylphosphinic) acid (CEPP) confers excellent fire retardancy with LOI 】 28, broader thermal degradation temperature and increased char formation.

哌嗪基超支化三嗪成炭剂的合成及表征

以NaOH为缚酸剂,水为溶剂,在OP^(-1)0存在下,通过三聚氯氰与哌嗪缩聚合成了哌嗪基超支化三嗪成炭剂,并通过热重分析研究了它们的热稳定性和成炭性。结果表明,其较佳合成条件:n(三聚氯氰)∶n(哌嗪)∶n(NaOH)=1.0∶1.5∶3.0,w(三聚氯氰)∶w(水)∶w(OP^(-1)0)=1.0∶2.7∶0.09,10~15℃缩合2.5 h,50~55℃缩合2.5 h,90~95℃缩聚6 h。在以上条件下,产品的产率、氯含量和水溶性分别为97.3%、0.55%和0.21 g·(100 mL)^(-1)水,产品的热稳定性和成炭性良好。该合成方法不采用低沸点溶剂,不仅减少了污染、安全性更好,而且合成工艺和设备更加简单。

MWCNTs增强硅橡胶耐烧蚀特性研究

多壁碳纳米管(MWCNTs)凭借优异的物理化学性能,可被用作补强填料来改善复合材料的性能。目前对MWCNTs改善室温硫化(RTV)硅橡胶材料耐烧蚀性能的机理还没有较深入的研究。为了研究MWCNTs对RTV硅橡胶耐烧蚀性能的影响,采用溶液共混法制备了不同配方的MWCNTs/RTV硅橡胶复合材料。通过氧乙炔烧蚀试验,结合扫描电子显微镜(SEM)研究其烧蚀特性,分析碳化层的微观形貌,从碳化层结构、孔隙率、热解气体沉积等方面方面揭示了碳纳米管改善RTV硅橡胶复合材料耐烧蚀性能的内在机理。结果表明:MWCNTs对RTV硅橡胶耐烧蚀性能有增强作用,在添加量为1份时线烧蚀率最低为0.133 mm/s,碳化烧蚀率最低为0.186 mm/s,比未添加MWCNTs的材料分别降低21.5%、12.8%。通过SEM分析碳化层微观形貌发现,碳化层表面一侧形成较厚的致密层,背面一侧孔隙率较大,在碳化层中观测到相互交错联结的MWCNTs,其表面有较多热解产物沉积。MWCNTs的添加增加了碳化层结构强度,促进了致密层的形成,有效提高了RTV硅橡胶的耐烧蚀性能。

单组分磷-氮膨胀阻燃剂的合成及成炭性能

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)等为原料,合成出新型单组分磷-氮膨胀阻燃剂六(4-(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)-羟甲基苯氧基)环三磷腈(Ⅴ),其结构经红外光谱(IR)、质谱(MS)和核磁共振(1H-NMR)表征。热失重分析表明,化合物(Ⅴ)具有较高热稳定性和良好成炭性,起始分解温度为195℃,800℃时炭残量达50.3%。扫描电镜观测发现,500℃时,化合物(Ⅴ)产生连续、致密、光滑、均匀的膨胀炭层。变温红外光谱研究表明,当温度从200℃加热至700℃时,化合物(Ⅴ)官能团强度逐渐由强变弱,并在1631 cm-1处产生新的芳香环炭层结构吸收峰。

膨胀型防火涂料的研制及防火机理分析

以不饱和聚酯和环氧树脂双组分作为基体树脂,以聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为防火助剂,辅以填料和其他助剂,配制膨胀型防火涂料。实验结果表明,该防火涂料具有很好的防火性能,在涂层厚度为2.0mm时,其耐火极限时间超过210min。通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)的配合手段对防火体系和防火涂料的热行为进行分析研究,探讨了不同组分之间的热分解过程和相互作用。借助于Photo和扫描电镜(SEM)观察了防火涂料燃烧后炭化层的形貌,并对炭质层结构进行X射线衍射分析和研究,在此基础上对膨胀型防火涂料的炭化层形成及阻燃机理进行了系统而深入的分析。

聚磷酸三聚氰胺阻燃玻纤增强PA66和PA6的区别

采用聚磷酸三聚氰胺(MPP)分别对玻纤增强的PA66和PA6进行了阻燃.发现MPP在PA66中的阻燃效果明显优于PA6.添加质量分数为25%的MPP,能使玻纤增强PA66的氧指数由20.4%提高到38.0%,且能通过UL94V-0阻燃级;但对玻纤增强的PA6阻燃效果则不显著,氧指数只提高了5.5%,垂直燃烧性能没有改善.对两组样品分别进行了热失重分析,发现MPP对PA6和PA66的热降解过程的影响是不同的.对600℃处理后所得的残炭进行了扫描电镜分析,发现所形成的炭层结构的不同导致了阻燃效果的差别.

含双螺环取代三聚磷腈结构苯并口恶嗪树脂的合成与性能

以六氯环三聚磷腈,1,1′-二羟基联苯,对羟基苯甲酸乙酯和含活泼官能团的苯并口恶嗪单体为原料合成了含双螺环取代三聚磷腈结构的苯并口恶嗪单体(HCP)。采用FT-IR,1 H-NMR,13 C-NMR,和31P-NMR进行了表征,并研究了其固化行为以及HCP均聚物和HCP与双酚A苯并口恶嗪树脂(Bz)共聚物的热性能。结果表明,HCP均聚物在氮气氛下的起始热分解温度为333℃,800℃时残炭42%。HCP/Bz共聚物的起始热分解温度为367℃,800℃残炭率达52%,具有比HCP和Bz均聚物更好的热稳定性和成炭性能。

三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯的合成、晶体结构及热性能

由季戊四醇和三氯氧磷出发,经由两步反应合成了三(１氧代－１－磷杂－２,６,７－三氧杂双环[２．２．２]辛烷－４－亚甲基)磷酸酯(Ｔｒｉｍｅｒ),并采用元素分析、ＦＴＩＲ、１Ｈ ＮＭＲ、３１Ｐ ＮＭＲ及Ｘ射线四圆衍射等技术确定了新化合物的分子结构．结构分析表明,Ｔｒｉｍｅｒ分子中含３个结构高度对称的双环笼状磷酸酯单元,属单斜晶系,Ｃｃ空间群,晶胞参数为α＝１．２７５ ４(３)ｎｍ,ｂ＝１．８５８ ２(４)ｎｍ,ｃ＝１．１２６ ９(２)ｎｍ,Ｖ＝２．３２４ ２(８)ｎｍ３,Ｚ＝４．最终偏离因子Ｒ＝０．０３２ ２,Ｒｗ＝０．０９０ ７．ＴＧ－ＤＴＡ与ＤＳＣ结果表明,Ｔｒｉｍｅｒ具有优异的热稳定性与成炭性能,将成为一种高效能的膨胀型阻燃剂．

含磷阻燃共聚酯的结构与性能研究

通过利用 NMR、SEM、DSC、DTA/TGA、LOI等测试方法对合成的磷系共聚型阻燃聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)切片的结构以及热性能、燃烧性能、成炭性能等进行研究 ,结果发现 ,阻燃剂与 EG、TPA聚合在一起 ,使 PET聚酯切片热降解温度变宽 ,具有良好的阻燃性能 (LOI>2 8)和成炭性能。

含季戊四醇磷酸酯阻燃剂的合成与表征

采用1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)、三氯氧磷、双酚A和双酚S为反应物,合成了两个新型添加型阻燃剂:双酚A双[二(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环辛烷-4-亚甲基)]磷酸酯(BAPP)和双酚S双[二(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环辛烷-4-亚甲基)]磷酸酯(BSPP),通过元素分析、FT-IR和1H NMR等表征了标题化合物的结构,结果表明,所合成的标题化合物的结构与预期一致。热失重分析结果证明,BAPP和BSPP质量损失5%(wt)时的温度分别为343.6℃和352.3℃,600℃残余量分别达46.6%和55.5%,具有较高的热稳定性和结炭性能。阻燃性能实验证明,E-51环氧树脂中分别添加质量分数为18.2%(wt)的BAPP和BSPP时,极限氧指数分别为32.2%和31.8%,均能达到UL 94 V-0级。

椰壳热解炭化热分析研究

椰壳是一种优质活性炭原料，利用同步热重一差热分析仪（TG—DTA）对椰壳的热失重、热效应、热稳定性进行研究，分析了椰壳热解炭化的机理。作者还探讨了椰壳热解温度、升温速度对其炭化得率、分解速率的影响。实验结果表明：在5种升温条件下，椰壳热分析曲线都有两个失重阶段。热解温度区间在200-410℃之间。控制第二失重阶段是椰壳热解炭化的关键，提高升温速率在一定程度上会有利于椰壳热解反应的进行。当升温速率为20℃／min，此时分解热焓为792．15J／g，失重为31．925％。热解终温宜选择575℃。为椰壳的炭化工艺优化提供理论依据。

流化床半焦等温热重CO_2气化动力学研究

采用等温热重法对４００～９００℃温度下流化床制得的神木煤半焦进行了ＣＯ２气化动力学研究。结果显示，排除反应初始阶段脱挥发分的影响后，不同制焦温度下的半焦的气化反应活性基本相同，这是由于所用热重实验条件下半焦脱挥发分后得到的焦具有相近的孔结构及活性点浓度造成的。实验得到了流化床半焦在９５０～１０５０℃范围内的气化动力学参数。

草浆黑液水热炭化法碱回收研究

草浆造纸黑液经水热炭化法两级处理,黑液COD去除率可达95%,脱硅率超过80%,色度降低80%。水热炭化液经预蒸发、石灰乳苛化,碱回收率介于77%～81%。水热炭化料经炭化、水蒸汽物理活化可制备活性炭产品,其吸附性能达到商品级活性炭。水热炭化法处理造纸黑液具有较好的实用价值。

两段式固定床反应器中焦油脱除的实验研究

通过两段式固定床反应器实验,研究了热裂解、部分氧化和炭层转化三种方法对焦油脱除的效果,并研究了生物质种类、反应温度、停留时间、生物质焦的粒径及种类等因素对热解焦油的脱除和转化规律。结果表明,随着温度的升高,三种脱除方法中焦油生成量下降,且降幅逐渐减小,实验过程中无论采取何种方法,都难以将焦油完全脱除;部分氧化和炭层转化对焦油的脱除效果都较相同温度条件下的热裂解要好,且在焦油脱除效果上,炭层转化>部分氧化>热裂解;联合部分氧化和炭层转化可达最高的焦油脱除效率,三种生物质热解焦油经1 000℃联合脱除后产量分别为,稻秆0.43%、玉米秆0.61%和杉木屑1.15%,转化率分别达到98.28%、97.23%和96.29%;相同实验条件下稻秆的热解焦油最容易脱除,这与其物料中含氧量较高有关;生物质焦种类对焦油的脱除效果影响较小。

热降解动力学方法研究ABS的降解机理

在空气气氛下，采用热重分析（TGA）研究了不同升温速率下丙烯腈～丁二烯一苯乙烯共聚物（AKS）的热降解过程，分别使用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法对降解过程进行动力学分析。结果表明，ABS降解包含2个阶段，350-450℃之间发生降解反应，同时伴有交联反应，降解活化能（E）在200kJ／mol左有，转化率在80％～90％时发生炭化反应，Ea提高到262．81kJ／mol；500--600℃之间是残炭的氧化，E降低到130kJ／mol左有，炭层稳定性较差。ABS的降解过程反应级数为0．946，降解受到随机成核与生长机理控制，降解在ABS基体内进行，而不是表而．所以降解气体燃烧不完全，易产生黑烟和熔融滴落。