黄原胶的化学改性及溶液黏度特征

黄原胶-OH与马来酸酐发生酯化反应,合成了具有更好黏度特征的改性黄原胶MX。合成反应的最佳条件:XG与MA摩尔比1∶11,温度70℃,反应时间24h,产率57.7%。MX比XG有更好的的溶解分散性;当聚合物浓度由7g·L-1增至8g·L-1时,XG的黏度增加了240mPa·s,而MX70的黏度增加了582mPa·s;1.2%NaCl溶液中,2g·L-1MX70黏度为234mPa·s-1,而XG黏度为95mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,pH值为4时MX70、XG表观黏度分别为284、178mPa·s,pH值为11时MX70、XG表观黏度分别为262、152mPa·s;3g·L-1的聚合物溶液,温度从20℃增至80℃,表观黏度依次下降,但MX70黏度下降率比XG减少18.7%。与XG相比,改性后的黄原胶MX增溶性良好、溶液黏度明显提高、耐温耐盐性增强,对油田钻井液增黏剂的研究及应用具有重要的指导意义。     

改质煤沥青制备浸渍剂沥青的研究

以改质煤沥青为原料经溶剂热过滤法制备低QI净化沥青,再将净化沥青通N2脱掉轻组分制备浸渍剂沥青。以QI含量、软化点和结焦值为指标考察了温度、时间、N2流量等因素的影响。结果表明,在250℃,40 min,N2流量为40 L/h条件下,所得浸渍剂沥青的指标参数为软化点88℃左右,QI含量0.5%,TI含量为22.25%,结焦值为55.77%。红外光谱分析表明,和原料沥青相比,浸渍剂沥青的羰基类和胺类化合物减少,芳烃结构减少,饱和烃类结构增加;热重分析表明,浸渍剂沥青的小分子含量较原料沥青相对较多;黏度的测定表明,在130~200℃黏温曲线呈现负指数关系。     

基于表观黏度的橡胶沥青老化动力学

利用2种废旧轮胎胶粉改性基质沥青制得橡胶沥青（SK、PJ）,考察了老化程度对橡胶沥青表观黏度的影响,并以表观黏度为参数建立了橡胶沥青老化动力学模型。结果表明,随着老化时间的延长或老化温度的升高,2种橡胶沥青的表观黏度均增大,且在同一老化时间下,橡胶沥青的表观黏度与老化温度基本呈线性增长关系;SK橡胶沥青比PJ橡胶沥青具有更好的抗老化性;橡胶沥青的老化遵循一级反应动力学方程,模型计算值与试验值吻合较好,说明模型与橡胶沥青老化的实际过程相符。     

复配表面活性剂对煤焦油-重油调合特性研究

以煤焦油和重油为原料,进行了乳化燃料油的研究.详细考察了不同乳化剂、乳化剂添加量、水分添加量对乳化油黏度的影响.研究结果表明,复配乳化剂A+B所制备的乳化油产品具有较低的黏度,在50℃时,复配乳化剂A+B制备的乳化油黏度值比添加单种乳化剂A和B制备乳化油的黏度分别低41.7%、25%;在90～CB～分别低9.3%、4.7%;A+B复合乳化剂的添加量与试样黏度值存在极值关系,乳化剂的最佳添加量为3‰,在90℃时黏度为430 mPa·s;乳化油中最佳水分添加质量分数为10%,当水分添加质量分数为8%、10%、12%时,乳化油的黏度分别为485、430、495 mPa·s.     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.     

木质素糠醛改性甲阶酚醛树脂的合成

采用木质素和糠醛改性普通甲阶酚醛树脂。运用正交实验法得到木质素糠醛改性甲阶酚醛树脂的最佳反应条件,通过IR,DSC,TG分析和压缩性能测试对产物的热性能和力学性能进行了研究。结果表明,在苯酚100g,木质素40g,甲醛116.54g,糠醛34.28g,反应温度85℃,反应时间3h,体系pH值9的条件下得到的改性甲阶酚醛树脂固含量70%～80%,黏度850～1000mPa.s(25℃),热分解温度为258℃,与普通甲阶酚醛树脂(263℃)相比,耐热性稍差。所制备的改性酚醛塑料的压缩强度为1.07MPa,比普通酚醛塑料(0.73MPa)高,木质素和糠醛的引入提高了泡沫塑料的韧性。     

新型蜂窝浸渍树脂及对位芳纶纸蜂窝性能

制备了一种适用于对位芳纶纸蜂窝的新型浸渍树脂——F·JN-5-07A/B树脂,并对其黏度和固化特性进行了表征,结果表明,改性后的F·JN-5-07A/B树脂在25～70℃具有适中的对位芳纶纸蜂窝浸渍工艺黏度(11～14 Pa·s),并且在70℃恒温1 h后的黏度升至68 Pa·s;固化温度较改性前降低了109.7℃,大...     

木质素磺酸钠的改性及对煤浆分散性研究

通过正交实验对木质素磺酸钠(SL)和丙烯酰胺(AM)接枝反应的条件进行了优化,考察了合成产物对烟煤成浆浓度、黏度和稳定性的影响.结果表明,当AM与SL质量比为1∶5,温度为40℃,引发剂K2S2O8-NaHSO3含量为3%条件下反应2.5h,得到的产物作为水煤浆分散剂,在添加量为0.8%(占干煤基的比例),煤浆浓度为69%时,黏度为550mPa·s,3d后的穿透率达74.75%;相同情况下使用未经改性的SL为分散剂制浆,黏度为610mPa·s,3d后穿透率为70.68%,明显低于改性分散剂制浆的穿透率,且改性SL所制煤浆同未改性SL所制煤浆的析水率相比也降低了4.45%.     

油煤浆表观黏度测定方法研究

为建立油煤浆表观黏度测定标准,实现油煤浆表观黏度的准确测量,研究了多种煤液化油煤浆在不同条件下的流变行为,考察了剪切速率、测量温度、样品放置时间、读数开始时间等因素对油煤浆表观黏度测值的影响,并确定了油煤浆表观黏度测定方法的精密度。结果表明:测定油煤浆表观黏度的最佳条件为:剪切速率100 s-1,测量温度60℃,油煤浆取样后应立即进行黏度测定,启动旋转黏度计后,第11 min开始记录读数,每隔10 s记录一次,共计30次,以测定结果的平均值为样品黏度值,修约到整数位报出。规定油煤浆表观黏度测定方法的重复性限r=0.13η100 s-1-4.30,由于试验仪器条件的限制,未对再现性做出说明。     

对苯二甲醛改性煤沥青的结构及耐热性研究

以对苯二甲醛为改性剂,在对甲苯磺酸的作用下对煤沥青进行了改性研究．采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(^1H-NMR)对煤沥青改性机理进行分析;采用热重和示差扫描量热技术(TG-DSC)对改性前后煤沥青的热行为进行分析．实验结果表明,对苯二甲醛在酸性催化剂的催化作用下与煤沥青发生亲电取代反应;800℃时未改性煤沥青的炭化收率为37．8％,而改性煤沥青炭化收率高达62．24％;改性后煤沥青DSC曲线中放热峰的温度范围变宽,放热峰总面积减少．因此,改性后的煤沥青可作为炭材料优质的基体前驱体．     

聚硅氧烷侧链高分子液晶电流变液体的性能研究

研究聚硅氧烷侧链高分子液晶配制成电流变液体的电流变效应 ,以获得高性能的电流变液体 ,应用德国RV2 0电流变仪测试性能。结果表明 ,该电流变液体 5 2℃ ,电场强度由零增至DC 2 0 0 0V/mm ,剪切速率为 30 0s-1时 ,剪切应力由 2 0 0Pa增至 5 4 0 0Pa ,表观黏度由 2 0 0mPa·s增至 10 0 0 0mPa·s;剪切速率为 4 0 0s-1时 ,剪切应力由 2 0 0Pa增至 6 30 0Pa,表观黏度由 2 0 0 0mPa·s增至 76 0 0mPa·s ;剪切速率为 5 0 0s-1时 ,剪切应力由 2 75Pa增至 6 80 0Pa,表观黏度由5 0 0mPa·s增至 90 0 0mPa·s。 77℃时 ,同样条件下 ,剪切速率为 5 0 0s-1时 ,剪切应力达 80 0 0Pa,具有更高的剪切应力 ,说明温度适应性较强。     

二乙烯基苯改性煤沥青的流变行为

研究了二乙烯基苯(DVB)改性煤沥青的流变行为.采用SEM和EDAX对改性前后沥青的形貌和组成进行分析,采用旋转黏度计测试改性沥青的流变性能.研究表明:改性沥青中出现分布均匀的微纤;随着改性沥青中甲苯可溶物含量的减少,其黏性流动活化能变大;改性沥青的剪切速率越高,改性沥青的表现黏度越小.     

改性煤沥青在炭素生产中的应用

概述了沥青的分类和性质以及沥青改性、改性方法,讲述了在改性煤沥青生产应用中的要求,改性沥青的应用过程、效果和缺点。根据实验数据阐述了在改性煤沥青生产应用中的温度选择。结果表明,改性煤沥青特有的高软化点和粘度决定了在熔化、输送和混捏过程对温度的要求较高。数据分析表明软化点不能够准确指导下料温度,而粘度与下料温度呈正比例关系。因此,粘度可以作为下料温度的一个可靠的参考指标。     

疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质研究

用粘度法和核孔膜过滤法研究了实验室自制相对分子质量约1000万的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)溶液的缔合效应,用粘度计考察了电解质浓度、温度和剪切速率对HAP溶液表观粘度的影响,并与相同测试条件下相对分子质量为1770万的部分水解聚丙烯酰胺3530进行对比。结果表明:HAP溶液在70℃的高温和矿化度为5727的高盐条件下,在1000mg/kg附近存在一临界缔合浓度,在临界缔合浓度以上,HAP溶液粘度迅速增加;而3530不存在临界缔合浓度,粘度增加缓慢。浓度为1250mg/kg的HAP溶液通过核孔膜20mL的过滤时间是347.3min,而相同浓度下3530的过滤时间仅为2.1min。浓度为1000mg/kg的HAP溶液即使在矿化度为30000、70℃的高温、30r/min转速的条件下,粘度仍达到32.8mPa·s,而聚合物3530的粘度仅有4.11mPa·s;当剪切速率增加到140r/min、温度为70℃,用矿化度为5727的模拟采出水配制的HAP溶液的粘度为9.21mPa·s,而3530溶液的粘度仅5.18mPa·s。HAP具有良好的耐温抗盐抗剪切能力。     

焦炉上升管中煤焦油流动特性的实验研究

为除去焦炉荒煤气显热回收过程中冷凝结焦在换热管壁表面的煤焦油,以煤焦油高温黏温特性曲线为实验依据,研究了200~800℃煤焦油在普通碳钢管道表面和镀镍涂层管道表面的流动特性情况,并线性拟合出煤焦油流动特性随温度变化的关系方程。结果表明:温度与换热管道表面煤焦油的流动特性之间呈现很好的指数关系;当管壁温度达到400℃左右时,普通碳钢管道表面的煤焦油由于流动特性的改变而基本脱除干净,镀镍涂层管道的温度在350℃左右;镀镍涂层管道在抑制结焦方面明显优于普通碳钢管道,其抑制结焦率在20%左右。     

碳纤维用基体前驱体煤沥青的改性研究

煤沥青经喹啉萃取后,以三氟化硼乙醚和硝基苯作为催化剂,在氮气氛下热缩聚制得改性沥青,并对改性沥青的工艺进行初步研究;利用FT-IR、热分析仪对改性沥青的结构和热稳定性进行了分析。结果表明改性后沥青脂肪族侧链明显减少,芳构化程度增加,热失重率减小,适合用于制备碳纤维。     

Rheological characteristics of coal tar and petroleum pitches with and without additives

An extensive study of rheological characteristics of coal tar and petroleum pitches with and without additives, namely, petroleum coke, natural graphite and carbon black has been made. It is found that all pitches, pure or mixed with a carbon additive are not Newtonian as reported in the literature, but behave Theologically as Bingham plastics with certain yield stress and plastic viscosity at all temperatures of measurement between 85–180°C. The yield stress and plastic viscosity both decrease with increase in temperature of the pitch. A pure petroleum pitch having the same softening point as that of a coal tar pitch is found to have a lower viscosity compared to that of the latter at all temperatures of measurement. This suggests that the criterion of softening point as a measure of suitability of a coal tar pitch binder in the manufacture of artificial carbon is not sufficient for petroleum pitches. Addition of ten parts of carbon black by weight of pitch results in a considerable decrease in viscosity change with temperature of the coal tar pitch compared to almost insignificant change in the case of the petroleum pitch of the same softening point. However, the addition of petroleum coke or natural graphite makes the pitch more viscous but does not change the temperature dependence of viscosity of either of the two types of pitches. The implications are discussed.     

丙烯酰胺/丁基苯乙烯疏水缔合共聚物的合成与表征

以丁基苯乙烯(BS)为疏水单体,采用自由基胶束聚合法合成了丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BS)疏水缔合水溶性共聚物(PSAM),来解决该类聚合物热稳定性较差的难题。研究得到了适宜的反应条件:n(K2S2O8)∶n(Na2SO3)=3∶1,引发剂和BS相对于单体总量的摩尔分数分别为0.06%和1.45%,总单体在水里的质量分数为20%,SDS在水里的质量分数为5.5%,pH=6~7,反应温度50℃。采用该反应条件得到PSAM的临界缔合质量浓度为1 g/L,对应的水溶液表观黏度为21 mPa.s;质量浓度为2 g/L时,对应的水溶液表观黏度为78 mPa.s;质量浓度为1 g/L和2 g/L的PSAM在浓度为0.137 mol/L的NaC l水溶液中,于80℃老化120 d后的表观黏度分别为11.8 mPa.s和49.3 mPa.s,黏度保留率分别为42.1%和45.1%。通过元素分析、UV、FTIR表征了PSAM的分子结构;DSC分析表明PSAM为嵌段共聚物,两个玻璃化转变温度分别为BS链段的106℃和丙烯酰胺链段的203℃。     

疏水缔合淀粉制备及其水溶液性质研究

利用氧化还原引发体系,通过反相悬浮聚合技术,合成了疏水缔合淀粉接枝共聚物,研究了其溶液性质。结果表明,在m(淀粉)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸十八酯)=4∶7.4∶0.6时,40℃反应3 h,单体转化率达94.6%,接枝率53.8%,黏均相对分子质量2.23×106;在试样质量浓度为0.3 g/L时,30℃,在去离子水及c(NaC l)=0.20 mol/L盐水溶液中,表观黏度为21.0 mPa.s及25.6 mPa.s,表面张力为56.4 mN/m及48.4 mN/m;在70℃时黏度保持率69%;在剪切速率1/50 s-1时,黏度降低60%。     

热聚合-氧化法制备高β树脂改性沥青

以中温沥青为原料,通过溶剂萃取沉降分离获得低喹啉不溶物含量(QI<0.1%)的精制沥青。对精制沥青进行热聚合-空气氧化改性处理,得到高β树脂含量的改性沥青。经特定热聚合条件处理后,研究了空气氧化阶段的反应温度、氧化时间和空气流量对沥青改性的影响。实验结果表明,在空气氧化阶段,当氧化温度为280℃,氧化时间为2h,空气流量为0.04m³/h时,可以获得软化点为220℃、甲苯不溶物为61.59% 、喹啉不溶物为4.35%、结焦值为78.44%,β树脂含量为57.24%的优质改性沥青。