硝化棉气凝胶的制备与表征

以硝化棉为原料,分别以六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,丙酮为溶剂制备了硝化棉湿凝胶,采用超临界干燥制得硝化棉气凝胶。用FTIR、SEM以及BET比表面积分析对气凝胶进行了表征。结果表明,凝胶骨架由50nm左右的粒子堆积而成。凝胶孔隙集中在10～40nm,为介孔材料;硝化棉气凝胶的比表面积受NC交联密度控制;当硝化棉浓度为75g/L、交联剂为TDI时,硝化棉气凝胶的比表面积为133.3625m2/g,初始分解温度及最大分解温度分别提前12℃及6℃。     

钛酸四乙酯催化合成马来酸二酯

主要研究了一种非酸催化剂钛酸四乙酯在酯化反应中的应用。采用非酸催化剂钛酸四乙酯作催化剂合成了马来酸二戊酯、马来酸二已酯、马来酸二庚酯和马来酸二异辛酯,并确定出了反应的工艺条件。得到的最终产品的结构通过红外光谱分析和元素分析进行了表征,产品的收率达98％以上。实验结果表明利用钛酸四乙酯作催化剂对上述酯的合成反应催化活性高,反应条件温和,制备的工艺流程简单,得到的产品纯度高,在酯化时间内酯化率均可达98％以上。     

钛酸四乙酯催化酯交换缩聚法合成聚醚型聚氨酯

以钛酸四乙酯(TET)为催化剂,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为原料,1,4-丁二醇为扩链剂,酯交换缩聚合成了聚醚型聚氨酯(PEPU)弹性体。以二丁基氧化锡(DBTO)催化合成的PEPU为参考,通过红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TGA)、力学性能与光学性能测试表征TET的催化效果。通过一系列单因素实验探讨了缩聚温度、缩聚时间、预聚温度、预聚时间对PEPU特性黏度的影响规律。结果表明,TET比DBTO催化制得的PEPU热性能更好,力学性能更优。较佳的制备工艺为:预聚阶段温度为110℃,压力为0.070MPa,时间为20min;160℃下高真空缩聚110min.     

白炭黑原位填充的改性室温硫化硅橡胶胶黏剂

采用原位填充白炭黑与甲基丙烯酸(酯)改性相结合的方法制备了室温硫化(RTV)硅橡胶胶黏剂,用红外光谱与凝胶渗透色谱表征了RTV硅橡胶的结构及其胶黏剂的相对分子质量,用扫描电子显微镜分析了白炭黑的分散性,并考察了胶黏剂对金属铝黏接性能的影响因素。结果表明,RTV硅橡胶、甲基丙烯酸(酯)与白炭黑形成了共聚物;随着白炭黑含量的增加,胶黏剂的相对分子质量分布变宽;当偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷/正钛酸四丁酯(质量比3)质量分数为1.5%,白炭黑质量分数为1.5%,交联剂原硅酸四乙酯及催化剂二月桂酸二丁基锡的质量分数分别为1.0%,0.1%时,胶黏剂粘接铝的最大剪切强度可达到5.64MPa。     

TiO2覆膜沸石光催化剂制备及其降解造纸废水

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征. 通过自行设计的光催化反应器考察了溶胶-凝胶体系的组成、焙烧温度及焙烧时间、废水pH值、光催化剂用量和光反应时间等因素对光催化剂降解造纸废水性能的影响,同时讨论了该催化剂的可重复利用性,确定了天然沸石负载型TiO2的制备及处理造纸废水的最佳实验条件：无水乙醇/钛酸四丁酯体积比4.0,冰醋酸/钛酸四丁酯体积比0.1,水/钛酸四丁酯体积比0.15,硝酸/钛酸四丁酯体积比0.1,焙烧温度300℃、焙烧时间4.0 h,造纸废水pH 4.0,光催化剂用量50 g/L,光照时间8.0 h,在此条件下造纸废水COD去除率可达81.93%.     

压裂液用抗温交联剂的合成

硼酸盐是水力压裂施工中植物胶压裂液中最常用的交联剂之一,但是其交联时间非常短,耐温性能差,为了合成具有缓交联性能并且抗温性较好的交联剂,在实验室里以硼酸为起始原料,经过与有机碱反应生成硼酸酯后,在催化剂作用下与有机配位体进行络合反应,最终制备了具有缓交联、抗温性好的交联剂.考察了以硼酸酯为原料合成抗温交联剂的反应条件,得到了合成交联剂的最佳工艺.反应温度60～65 ℃,合成反应时间是3h左右,催化剂用量是0.3%(质量比),络合配位剂用量是35%(质量比).     

新型有机硼交联剂的合成及性能评价

针对交联剂在井深1500³000米的井下压裂施工的使用,通过室内实验合成了适用于此类油田的有机硼交联剂,其最佳合成工艺为:硼砂15%,催化剂4%;反应温度80℃,反应时间4h。该有机硼交联剂适用于超低浓度羟丙基瓜尔胶体系(0.253000米的井下压裂施工的使用,通过室内实验合成了适用于此类油田的有机硼交联剂,其最佳合成工艺为:硼砂15%,催化剂4%;反应温度80℃,反应时间4h。该有机硼交联剂适用于超低浓度羟丙基瓜尔胶体系(0.25⁰.38%),压裂液具有较好的耐温性能(135℃)、延迟交联性能(125s)和抗剪切性(200mPa·s),适用于超低渗透油气田应用。     

钛系复合催化剂在PET合成中的应用

采用乙二醇钛、钛酸四丁酯、硅酸四乙酯及苯基膦酸合成3种新型含钛复合催化剂,研究了自合成催化剂对PET合成反应、产物结构与性能的影响规律,并与以Sb_2O_3、乙二醇钛为催化剂合成的PET的结构和性能进行了对比。结果表明:与Sb_2O_3合成的PET相比,钛系催化剂合成的PET的L值和b值较高,说明PET产品亮度更大但颜色偏黄;玻璃化转变温度(T_g)、熔融温度(T_m)、冷结晶温度(T_(cc))变化不大。采用钛酸四丁酯、硅酸四乙酯、苯基膦酸复配的钛硅催化剂合成的PET分子量最高,分子量分布窄,拉伸强度和断裂伸长率最好;该催化剂的催化活性是同等条件下Sb_2O_3催化剂的17倍,其动力学研究表明,该催化剂体系具有更大的反应速率常数。     

功能化硅胶负载醋酸锌催化合成月桂酸甲酯的研究

以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅胶(SG)的来源,将硅胶用丁二酸(SA)功能化之后,采用溶胶-凝胶法负载活性组分醋酸锌(ZnA),制备功能化硅胶负载醋酸锌催化剂(SG-SAZnA);并用红外光谱(IR)及X射线衍射法(XRD)对该催化剂进行了表征;通过用该催化剂催化合成月桂酸甲酯的实验,考察了反应时间、反应温度、醇酸摩尔比、催化剂用量对反应酯化率的影响,探讨了该催化剂的催化性能.结果表明,在醇酸摩尔比为7:1,催化剂用量为酸质量的5%,75℃下反应1.5 h,酯化率最高达75%;催化剂重复使用5次后,月桂酸的酯化率仍可达73.8%.     

对苯二甲酸二异辛酯合成的反应机理和动力学

测定了对苯二甲酸(A)与异辛醇(B)在钛酸四丁酯催化下,合成对苯二甲酸二异辛酯(DOTP)反应过程中的产品分布.发现组分浓度随时间的变化符合连串反应的规律.第一步,自A生成单酯(R)是慢反应;第二步自R生成DOTP是快反应.在反应前90min内温度变化在10℃左右,如果粗略地看作等温,可以用两步速率常数的比值等于19拟合实验数据.进而按照第一步是总反应的控制步骤提出了一个二级表观动力学方程式,可以用于反应全过程的生产控制.     

主链含苯环十字型硅钛树脂的合成

采用1,4-双(二甲基羟基硅基)苯为原料,以钛酸四丁酯为钛源,合成主链含苯环十字型硅钛树脂。利用红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱及元素分析对合成的树脂进行结构表征,利用热重分析研究产物的热性能,并讨论了反应温度和溶剂类型对产物的影响。结果表明:主链含苯环十字型硅钛树脂的初始分解温度为270℃,800℃的残留率约为62%;反应温度选择50℃,溶剂采用四氢呋喃;与不含苯环的硅钛树脂相比,主链含苯环十字型硅钛树脂的初始分解温度较低,最终残留率很高,热稳定性优异。     

钛酸锶粉体的制备及超声降解性能的研究

以硝酸锶和钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了钛酸锶粉体.采用傅里叶红外光谱、X射线粉末衍射和扫描电镜等测试手段,对钛酸锶粉体进行了表征,并对其超声降解甲基橙性能进行了研究.结果表明:在锻烧温度为700℃,锻烧时间为2.0 h时生成的钛酸锶超声降解甲基橙效率最高;掺杂五氧化二钒可显著提高钛酸锶催化活性,掺杂三氧化...     

非硫磷有机钛酸酯的合成及其与DODPA抗氧协同性能

以油酸和钛酸四异丙基酯为原料,合成了3种非硫磷有机钛酸酯(TAE),用红外光谱对其结构进行了表征,分别采用差示扫描量热法和旋转氧弹实验考察了TAE在聚-α-烯烃(PAO)基础油中的热氧化安定性,并考察了其与4,4'-二异辛基二苯胺(DODPA)的抗氧协同性能。结果表明,TAE自身不具有抗氧性能,当添加0.75%DODPA与0.25%TAE(均为质量分数,以PAO基础油的质量计)复配时,产生良好的抗氧协同效果,与单独添加1%DODPA的PAO相比,起始氧化温度提高了18.6℃,氧化诱导时间延长了69.4 min,表现出了良好的抗氧协同性能。最后,通过红外光谱分析了油样在不同氧化时间下的羰基峰面积,并对TAE与DODPA的抗氧协同机理进行了探讨。     

邻苯二甲酸二丙烯酯的固化及其反应动力学

利用FTIR研究了邻苯二甲酸二烯丙酯(DAOP)在高温条件下的固化反应,采用DSC研究确定了2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(DMDPB)/邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)体系的固化行为及其动力学参数。结果表明:DMDPB可在180~210℃下引发DAOP树脂的固化反应,且体系固化过程中放热平缓;DMDPB用量为2%时,体系的凝胶温度、固化温度、后处理温度分别为:173.19℃、195.72℃、209.20℃;其表观活化能为93.488 kJ/mol,反应频率因子为1.02×1010,表观反应级数为0.9223。     

草酸二龙脑酯的合成及其表征

在偏钛酸或者硼酐催化作用下,龙脑和草酸发生酯化反应生成草酸二龙脑酯,探讨了催化剂类型及用量、原料配比、反应温度以及反应时间对酯化反应的影响。结果表明,在50.0 g正己烷溶剂中,m(龙脑)∶m(草酸)∶m(催化剂)=5.0∶12.0∶3.0,于55℃下反应96 h,龙脑的转化率及草酸二龙脑酯的选择性分别为95.8%和99.4%。通过HRMS、IR、1HNMR、13CNMR等对草酸二龙脑酯进行了鉴定与表征。     

柠檬酸盐络合物前驱体法制备TiN粉体

以一水合柠檬酸为络合剂,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了柠檬酸盐络合物前驱体,然后在氮气气氛中对前驱体进行热处理制备TiN粉体,研究了反应温度(800～1300℃)、原料配比(n(钛酸四丁酯):n(柠檬酸)分别为3:1、2:1、1.7:1)对碳热还原氮化反应制备TiN粉体的影响.结果表明:前驱体干凝胶为柠檬酸钛...     

异氰酸酯/环氧树脂的固化机理

详细研究了异氰酸酯/环氧树脂体系的固化反应和固化机理。采用差示扫描量热法（DSC）和红外光谱法（FTIR）跟踪了异氰酸酯/环氧树脂固化反应过程,定量分析了异氰酸酯、环氧基团和新生成的异氰脲酸酯和口恶唑烷酮的变化。DSC分析结果表明,DSC曲线上出现3个放热峰,说明固化过程中存在至少3种反应;FTIR分析结果表明,在140℃以下固化体系主要发生异氰酸酯的三聚反应生成三嗪环（异氰脲酸酯）;在200℃下,异氰酸酯-NCO基团与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮;在230℃ 下,三嗪环（异氰脲酸酯）进一步与环氧基团开环反应生成口恶唑烷酮。研究了不同温度下环氧基团、异氰酸酯基团、异氰脲酸酯基团、口恶唑烷酮基团随反应时间的变化规律。     

负载氧化钛的膨胀石墨的制备

以高锰酸钾为氧化剂,硫酸、钛酸四丁酯作插入剂,经反应、水洗、干燥、高温膨胀,制备了负载氧化钛的膨胀石墨。通过正交实验确定了高锰酸钾、一定浓度硫酸、钛酸四丁酯与原料石墨的配比;单因素实验考察了高锰酸钾用量、反应时间、反应温度、钛酸四丁酯用量对产品膨胀容积的影响;对各种形式的石墨进行了XRD物相分析及能量散射（EDS）表征。实验确定制备负载氧化钛的膨胀石墨的最佳工艺条件为：液（硫酸）：固=3．0：1,KMnO4：C=0．5：1,硫酸浓度为75％,钛酸四丁酯：C=0．2：1,反应温度为45℃,反应时间为60分（均为质量比）。最佳条件下负载氧化钛的膨胀石墨的膨胀容积为260ml／g;EDS证实了钛的存在;XRD物相分析表明,可膨胀石墨中钛以TiO2形式存在,膨胀石墨中钛以TixOy形式存在。     

壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、明胶和壳聚糖为原料,以戊二醛为交联剂,在醋酸溶液中通过共混交联反应合成了壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶,考察了聚乙烯醇/壳聚糖/明胶的质量比、交联剂用量、反应温度、反应时间对复合水凝胶溶胀性能的影响。通过正交实验,确定制备复合水凝胶的优化条件如下:交联剂用量为6 mL、反应温度为75℃、反应时间为70 min、聚乙烯醇/壳聚糖/明胶的质量比为1∶2∶2,在此优化条件下合成的壳聚糖/明胶/聚乙烯醇复合水凝胶溶胀性能良好,对水的平衡溶胀度达到985%。     

偶氮二氰基戊酸引发丙烯腈溶液聚合的研究

以含有羧基(—COOH)官能团的偶氮二氰基戊酸(ACVA)为引发剂,二甲基亚砜为溶剂,采用均相溶液聚合制备丙烯腈均聚物(PAN);研究了单体浓度和反应时间对聚合反应的影响,并对PAN的结构和性能进行了表征。结果表明:ACVA引发的丙烯腈聚合反应基本遵循自由基聚合的一般规律;与偶氮二异丁腈(AIBN)相比,采用ACVA引发制得的PAN接触角约下降7°,亲水性能略微提高,环化反应的起始温度和放热峰温度分别下降了约32℃和10℃,热稳定化放热过程中集中放热现象得到一定程度的缓和。