环氧树脂包覆MPP阻燃EVA的研究

通过原位聚合法制备了以环氧树脂(EP)为壁材,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为芯材的环氧包覆三聚氰胺聚磷酸盐(EPMPP),将其与二乙基次磷酸铝(ADP)复配后制备了阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,并对阻燃材料材料进行了极限氧指数、UL 94垂直燃烧测试以及热失重分析表征。结果表明,当ADP与EPMPP质量比为2:1、添加量为40%(质量分数,下同)时,阻燃复合材料的极限氧指数达到最高值31%,UL 94垂直燃烧测试达V-0级;EVA/ADP/EPMPP阻燃复合材料的初始分解温度为303℃,850℃时残炭量为18%,较EVA/ADP/MPP阻燃复合材料有较大幅度的提高。

海工装备用Q390E钢表面腐蚀防护实验研究

鉴于海工装备用Q390E钢的耐蚀性不理想,对其进行表面处理,在其表面制备Ni-SiO2纳米复合镀层。对Ni-SiO2纳米复合镀层的表面形貌、耐蚀性及腐蚀形貌进行了测试与分析。结果表明:与Q390E钢相比,Ni-SiO2纳米复合镀层表面更为平整,表面粗糙度降低21.2%,相同实验条件下腐蚀率明显降低,表面发生均匀腐蚀,腐蚀程度轻。Ni-SiO2纳米复合镀层的耐蚀性优于Q390E钢的耐蚀性,能起到腐蚀防护作用,提高Q390E钢的耐蚀性。

Sn/MgAl LDO的制备、表征及其催化性能研究

通过焙烧浸渍重构制得含Sn的镁铝层状双氢氧化物,经焙烧制得负载Sn的复合金属氧化物Sn/MgAl LDO,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等技术对其结构进行了表征。研究了其对苯乙烯环氧化制环氧苯乙烷反应的催化性能。考察了Sn含量、载体镁铝比例、焙烧温度对样品催化性能的影响,结果表明,当Sn掺杂量为2wt%,镁铝比为5∶1,焙烧温度为400℃时的Sn(2)/LDO(5)-400对苯乙烯环氧化制环氧苯乙烷具有比较好的催化活性。70℃,0.015 mol苯乙烯,0.075 mol 30wt%H2O2,20 mL乙腈,10 mL乙醇和3 g催化剂,反应6 h时,苯乙烯的转化率达到95.37%,环氧苯乙烷选择性达到97.23%,循环使用4次后催化剂对苯乙烯的转化率仍能达到91.26%,环氧苯乙烷选择性为94.89%。

KRGO/HDPE复合材料的抗静电性能研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为交联剂,对高密度聚乙烯(HDPE)进行化学交联改性。结果表明:功能化石墨烯(KRGO)与交联结构对HDPE抗静电性能具有协同作用。KRGO质量份为3份时,通过提高HDPE交联度可以促进石墨烯导电通路的形成,KRGO/HDPE复合材料产生良好抗静电性能。当交联度为40.00%~50.00%时,类渗流区域出现;当交联度为49.43%时,KRGO/HDPE复合材料体积电阻率可降至10^(9)Ω·cm。

扩链PET超临界N_(2)发泡行为研究

对扩链聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)超临界N_(2)发泡行为进行了研究。结果表明:最佳发泡温度为300℃,当发泡温度继续升高时,发泡材料的泡孔尺寸过大,泡孔密度过低,表观密度变大,发泡倍率降低。随着环氧树脂含量的升高,发泡材料的泡孔尺寸持续变大,泡孔密度持续下降。异氰酸酯与环氧树脂质量分数比为1.0/1.2时,发泡材料的表观密度最低,发泡倍率最高,实现了泡孔尺寸和泡孔密度的平衡。

绿色精细化工关键技术与可持续发展

本文阐述了我国精细化学工业的现状,并提出了发展绿色催化技术、电化学合成技术、超临界流体技术等绿色精细化工的关键技术。

HTMAC/KH550/膨润土吸附剂的制备、表征及其在甲基橙废水的吸附行为

利用十六烷基三甲基氯化铵(HTMAC)、硅烷偶联剂(KH550)作为有机插层剂改性钙基膨润土,制得新型吸附剂HTMAC/KH550/膨润土。对改性膨润土的膨胀容、胶质价、吸蓝量进行测试,并对其进行FTIR、XRD、SEM和BET表征。结果表明:改性膨润土的胶质价、吸蓝量增大,使得分散性和对有机物的吸附能力增大。在HTMAC和KH550共同改性作用下,部分分子进入膨润土层间,d_(001)由1.53nm增大至2.89nm。有机改性土N_2吸附-脱附模型属于有明显H3滞后Ⅳ等温线,说明改性土是一种有微孔和介孔混合材料。以HTMAC/KH550/膨润土为吸附剂,考察了加量、吸附时间、吸附温度及pH对甲基橙废水脱色率的影响。结果表明,20℃时,pH为7~8、最佳加量为2g/L、吸附时间30min条件下,甲基橙废水脱色率达89.8%。吸附平衡模型研究表明:20℃时,改性膨润土吸附甲基橙符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为71.53mg/g。指出HTMAC/KH550/膨润土是一种新型吸附容量大的吸附剂,为染料去除提供新的方法。

改性纳米二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以溶胶凝胶、原位修饰法制备偶联剂KH550表面修饰纳米二氧化硅作为新型吸附剂,对吸附剂进行FTIR、SEM、TG等分析表征。探讨了新型吸附剂对阳离子染料亚甲基蓝模拟废水进行吸附处理,研究了pH、离子强度、温度对亚甲基蓝吸附性能的影响及吸附机理。改性纳米二氧化硅吸附染料的p H应用范围较宽。NaCl浓度对染料吸附有较大的影响,浓度增大,亚甲基蓝吸附容量增大。温度升高,亚甲基蓝吸附容量因脱附有所下降。改性纳米二氧化硅吸附亚甲基蓝符合Langmuir吸附模型,最大吸附容量为17.7mg·g^(-1),为优惠吸附。改性纳米二氧化硅经五次再生后,可重复利用吸附亚甲基蓝,吸附量基本不变。

表面接枝改性有机膨润土的制备及其对苯酚吸附

利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵插层钙基膨润土,硅烷偶联剂接枝得到新型有机膨润土。并对其进行FTIR、XRD、SEM、TG和BET表征。结果表明:有机改性后阳离子表面活性剂成功进入膨润土层间,层间距增大,硅烷偶联剂水解后接枝膨润土表面。SEM显示有机膨润土表面片层叠起,疏松。TG显示十六烷基三甲基氯化铵和硅烷偶联剂的分解在200℃以后,有机膨润土热稳定性较好,改性过程中没有破坏晶格。有机膨润土N_2吸附-脱附曲线表明,有机膨润土具有微孔和介孔特性,为苯酚的吸附提供通道。以有机膨润土作为吸附剂,对苯酚处理过程中加量、吸附时间,pH值对苯酚影响因素进行考察,得到10℃时,pH值为7.2,最佳加量为3 g·L^(-1),吸附时间60 min时,苯酚废水去除率达79.8%。有机膨润土吸附苯酚符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合伪二级动力学方程,表面化学吸附和颗粒扩散控制吸附过程;属于放热、熵减型吸附反应。

磁性纳米膨润土的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附行为

采用水热法制备了磁性纳米膨润土(膨润土@Fe3O4),采用SEM、BET、VSM等对其结构进行表征,并研究了其对Cu(Ⅱ)的吸附行为。结果表明,磁性纳米膨润土属于多级介孔结构材料,具有良好的磁分离和磁稳定性能。吸附等温线符合Langmuir吸附模型,为单层吸附,主要是表面吸附。对Cu(Ⅱ)吸附动力学满足伪二阶吸附动力学模型,以化学吸附为主。在吸附再生试验中,重复8次以上,仍能够保持较好的去除率。

环保抗冻型聚乙酸乙烯酯乳液胶黏剂的合成与性能

实验以聚乙烯醇(PVA)1788和PVA1799作复合保护胶体,二烷基硫酸钠(SDS)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)作复合乳化剂,乙二醛为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,反应温度为(75±2)℃,以种子半连续乳液聚合工艺.引入不饱和羧酸单体,合成改性的聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液。采用单体滴加工艺,考察了配方中丙烯酸丁酯(BA)、不饱和羧酸单体甲基丙烯酸(MAA)、保护胶体聚乙烯醇(PVA)以及乳化剂对乳液性能和聚合过程的影响;实验结果表明,BA用量(相对于配方中单体总质量)1%～9%、w(MAA)=4.5%到改性PVAc乳液中,改性PVAc乳液冻融循环6次,-18℃冻结6个月融化后可恢复良好流动性,是一种抗冻性及贮存稳定性优良的乳液胶黏剂。

热处理温度对聚丙烯微孔膜性能的影响

聚丙烯(PP)微孔膜具有良好的化学稳定性和力学性能,孔隙分布较为均匀。采用干法单向拉伸工艺,在不同的热处理温度(130℃、140℃和150℃)和不同的热拉温度(135℃、145℃、和155℃)下,制备了聚丙烯(PP)微孔膜。研究了不同热处理温度对聚丙烯微孔膜结晶、熔融行为、微观形貌以及孔隙率的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,微孔膜的结晶度逐渐增加,晶体结构更加完善,晶体尺寸逐渐降低,微孔形貌更加规整且孔隙率升高。随着热拉温度的升高,微孔膜的结晶度变化不明显,但是,微孔的形貌结构逐渐清晰完善,孔隙率得到提升。当热处理温度为150℃,热拉温度为155℃时,孔隙率达到最高,为59.2%。

防冻性聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的合成

研制了一种改性的聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液,通过添加适量的BA、MMA和AA单体进行核壳共聚,用保护胶体聚乙烯醇后缩醛化和乳化剂改性相结合的方法,成功地解决了通用聚乙酸乙烯酯乳液的防水性、防冻性及贮存稳定性较差的问题。

磁响应型胡敏酸纳米材料的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附性能

为了扩大胡敏酸的应用范围,采用共沉淀法制备了磁响应型胡敏酸纳米材料(MHA)。通过FTIR、XRD、BET、VSM等对其结构进行表征,并研究了Cu(Ⅱ)在MHA上的吸附行为。其吸附等温线符合Langmuir吸附模型,显示单层吸附。吸附动力学满足伪二阶吸附动力学模型,以化学吸附为主。吸附热力学表明此吸附在25~55℃下是自发过程。结果表明,MHA是一种高效、可持续的Cu(Ⅱ)吸附剂。该研究为生物质吸附剂的设计提供了一条新的思路。

GO/Mg-Al-LDHs的制备及其对HDPE材料性能的影响

采用共沉淀法,制备了不同石墨烯含量的纳米镁铝双金属氢氧化物/石墨烯负载物(GO/Mg-Al-LDHs)。以GO/Mg-Al-LDHs为阻燃剂,对高密度聚乙烯(HDPE)进行阻燃改性。结果表明:随着GO/Mg-Al-LDHs的加入,阻燃材料的力学性能和流动性均有所下降;GO/Mg-Al-LDHs的质量分数为20%时,阻燃材料的UL-94达到V-0,极限氧指数达到28%,热稳定性得到了提高。

PP/POE共混物的流变行为分析

采用双螺杆挤出机对聚丙烯（PP）和乙烯-辛烯共聚物（POE）进行共混,并对其共混物的流变行为进行了研究。毛细管流变分析结果表明,PP/POE共混物的表观黏度呈现出正偏差行为,表明PP与POE具有良好的相容性。随着POE含量的增加,PP/POE共混物的非牛顿指数增大,非牛顿性减弱。旋转流变分析结果表明,在低频区域内,PP基本上符合线性黏弹理论,POE则反之。根据Steinmann的相反转流变学标准,PP/POE共混物在POE含量为30%时开始发生相转变。

PP/POE共混物形态结构与逾渗分析

采用两种不同类型的乙烯-辛烯共聚物POE(POE1、POE2)与聚丙烯PP(PP1、PP2)分别进行共混改性,并对共混物的形态结构以及渗流阈值进行分析。结果表明:随着POE用量的增加,共混物相形态发生由"海-岛"结构向"海-海"结构转化;PP1/POE2和PP2/POE1两个共混体系均符合逾渗机理,PP1/POE2的临界基体层厚度d_c=0.486μm,PP2/POE1的临界基体层厚度d_c=0.447μm,POE2用量为30%时发生相反转,形成了大小不一的逾渗集团;当POE2用量为40%或50%时,相转变现象非常明显;而在PP2/POE1共混物中,当POE1用量为50%时,共混物才出现较为明显的相反转,形成"双连续相"结构。

防冻性聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂的合成

研制了一种改性的聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳液,通过添加适量的BA、MMA和AA单体进行核壳共聚,用保护胶体聚乙烯醇后缩醛化和乳化剂改性相结合的方法,成功地解决了通用聚乙酸乙烯酯乳液的防水性、防冻性及贮存稳定性较差的问题。