环氧丙烯酸酯粉末涂料的合成及固化研究

实验以环氧树脂和丙烯酸为基本原料,合成可紫外光固化的粉末涂料。讨论了催化剂的种类、反应温度、反应时间等对合成反应的影响及光引发剂的种类、光照时间等对固化产物的影响。其合适的反应条件为:环氧树脂与丙烯酸的反应条件为甲苯为溶剂、四丁基溴化铵为催化剂,在110℃反应180 min。固化条件为:以TPO为引发剂,120 W/cm的紫外灯光照15 s。     

新型苯并环丁烯封端的聚醚酰亚胺的合成与表征

合成了4种不同相对分子质量的含双酚A醚结构的新型苯并环丁烯封端的聚醚酰亚胺树脂,并用质谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热及热重分析表征其结构和性能。研究结果表明,树脂的相对分子质量对其固化反应、固化产物的玻璃化转变温度和热性能等均有影响。随树脂相对分子质量的增加,树脂的玻璃化转变温度提高,其起始固化温度提高,而固化产物的玻璃化转变温度则降低,固化产物的热分解温度提高。所合成的聚醚酰亚胺树脂显示出优良的加工性能和耐热性能。     

酸处理的SAPO-11分子筛用于费托合成产物的转化

采用HCl溶液对SAPO-11分子筛进行酸处理,并以改性后的分子筛为载体制备了Pt/SAPO-11催化剂.采用SEM、XRD、NH3-TPD和N2物理吸附等手段对该催化剂进行了表征,并考察了它在费托合成产物的转化反应中的催化性能.结果表明,酸处理使部分Al物种脱离骨架结构,B酸中心的数量有所下降.改性后的分子筛的外表面积有所增加,并且产生了一些中孔,改善了催化剂的传质性能,可减少二次裂化反应.在费托合成产物的转化反应中表现出很好的催化性能,异构产物的选择性明显提高.     

合成气一步法合成甲酸甲酯的研究 Ⅰ.反应条件的考察

开发了一种新型的Ｃｕ－ＰＴ催化剂体系用于由合成气直接合成甲酸甲酯。考察了各种反应条件（反应温度、反应压力、原料气氢碳比及催化剂浓度等）对催化剂合成甲酸甲酯反应性能的影响。结果表明，该催化剂体系具有低温活性好、产物组成好（甲酸甲酯和甲醇总选择性接近１００％）、甲酸甲酯选择性高的特性。     

固体碱催化环己酮和碳酸二甲酯合成庚二酸二甲酯

以固体碱为催化剂,研究了环己酮与碳酸二甲酯(DMC)合成庚二酸二甲酯的反应性能,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比对合成反应的影响。实验结果表明,偏酸性的固体碱催化剂不利于庚二酸二甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对该合成反应具有较好的催化性能;得到了较适宜的工艺条件:MgO为催化剂,反应温度260℃,反应时间5h,催化剂用量为反应物质量的1.5%,n(环己酮)∶n(DMC)=1∶4,在此条件下,环己酮的转化率为83.6%,庚二酸二甲酯的选择性为51.8%;该反应的主要副产物为环己酮自身缩合产物(2-环己烯基环己酮)和环己酮甲基化产物(2-甲基环己酮和2,6-二甲基环己酮)等。     

费-托合成催化剂颗粒的扩散与反应模型

假定费托合成铁基催化剂颗粒孔隙内充满着液体蜡,在费托合成反应条件下研究了催化剂颗粒内的扩散和反应行为。认为反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒外表面,再从外表面向催化剂的孔道内部扩散,然后在催化剂内部孔道所组成的内表面上进行催化反应;基于费托合成反应动力学模型和双α-ASF产物分布模型,建立了催化剂颗粒内的扩散与反应数学模型;考察了催化剂颗粒内的扩散反应行为以及反应温度、反应压力与颗粒尺寸对费托合成反应结果的影响;同时讨论了球形催化剂颗粒的内扩散有效因子与Thiele模数的相互关系。结果表明：反应温度与颗粒尺寸对费托合成反应性能有很大的影响,而反应压力对费托合成反应性能的影响不明显;催化剂颗粒的内扩散有效因子随着Thiele模数的增加而减少。     

Fe@C包覆型催化剂的制备及其在费托合成反应中的应用

Fe基催化剂是适用于费托合成反应的一类催化剂,具有成本低和对合成气氢碳比适应性广等优点。将Fe活性中心包覆在碳材料中形成Fe@C包覆结构可抑制纳米粒子团聚或迁移,通过限域效应可显著影响Fe基催化剂的费托合成反应性能。综述了Fe@C型催化剂的结构、主要制备方法、费托合成反应性能及催化剂改性方面所取得的研究进展。对Fe@C包覆型催化剂的发展进行了展望,提出开发获得能准确调控Fe@C核壳粒子纳米结构(缺陷、尺寸)和电子性质的新合成方法,制备目标产物选择性高、稳定性好的Fe基催化剂是今后的研究重点。     

磷钼酸盐催化剂的制备及其在邻苯二酚烷基化反应中的应用

制备了喹啉 -磷钼酸盐催化剂 ,并用于邻苯二酚和叔丁醇烷基化反应合成 4-叔丁基邻苯二酚。探讨了酸度、喹啉含量对催化剂性能的影响 ,对催化剂的组成和结构进行了表征 ,并优化了反应工艺条件 ,在酚 /醇摩尔比 1/ 2 ,反应温度 130℃下 ,邻苯二酚转化率 79 5 % ,目标产物 4-叔丁基邻苯二酚的选择性 87 8% ,并将磷钼酸盐同其它催化剂进行了比较。结果表明 ,磷钼酸盐催化剂对于合成 4-叔丁基邻苯二酚具有良好的催化性能。     

三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐的合成与性能研究

以三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚和氨基磺酸为原料,合成了三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐。讨论了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂种类、催化剂用量等因素对产率的影响,通过正交试验优化了合成工艺。在三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚与氨基磺酸摩尔比为1:0.98～1.00,反应温度120℃,以尿素为催化剂、用量(每摩尔醚)为0.05 mol,反应时间2 h的条件下,产物收率为89.56％。测定了产物的表面活性和应用性能,并对其性能进行了分析。     

硅胶负载铂催化剂催化合成二环戊基二氯硅烷

以二氯硅烷(DCS)和环戊烯为原料,在硅胶负载铂催化剂的催化作用下,经硅氢加成催化合成二环戊基二氯硅烷(DCPCS)。采用红外光谱和色质联机等手段表征了产物结构。考察了原料配比、催化剂的用量、催化剂的重复使用性能、反应温度、反应时间等因素对产物收率的影响。结果表明,合成DCPCS的最佳工艺条件为:二氯硅烷用量1.0 mol,n(DCS):n(环戊烯)=1.0,催化剂用量1.2 g,反应压力1.2 MPa,反应温度120℃,反应时间6 h,DCPCS的收率达88.6%,产物质量分数为99.1%。     

用树枝状多(胺-酰胺)作环氧树脂固化剂的研究

由丙烯酸甲酯和乙二胺(EDA)进行Michael加成反应,合成了外围带有多个活泼氢原子的树枝状多(胺-酰胺)(PAMAM1.0)。用其作环氧树脂固化剂,在理论添加量、不含稀释剂、20℃时,体系适用期和凝胶时间分别是EDA/环氧树脂体系的6.0倍和2.4倍,而在95,20和150℃固化时,固化速度分别是EDA/环氧树脂体系的1.8,3.4和4.8倍。考察了150℃时固化剂用揎、稀释剂丙酮用量对PAMAM1.0/环氧树脂体系固化时间的影响。DSC分析表明PAMAM1.0/环氧树脂体系在固化过程中分两阶段逐渐放热,且总放热量小于EDA/环氧树脂体系。TGA分析表明PAMAM1.0/环氧树脂体系固化产物开始大量分解的温度约为325℃,比EDA/环氧树脂体系高约10℃。     

水性环氧树脂改性丙烯酸共聚物的耐水性和力学性能

以水性环氧树脂改性的丙烯酸为高反应活性大单体交联剂,以聚乙烯醇为分散剂,以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酰胺为主要原料,合成了水性环氧树脂改性丙烯酸共聚物(简称改性共聚物)乳液。用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、动态光散射仪、透射电子显微镜和原子力显微镜等手段对改性共聚物的结构、组成及性质进行了表征;研究了改性共聚物乳液的粒子形态、粒径及其分布、表观黏度及其涂膜的微观形貌、耐水性和力学性能。实验结果表明,改性共聚物乳液的平均粒径为160nm,粒径集中分布在150～200nm之间;由于水性环氧树脂的加入,改性共聚物乳液在成膜过程中形成三维交联结构,产生了不可逆的共价交联,可显著提高涂膜的拉伸强度和耐水性。     

可固化树脂基固井材料及其固化剂的优选

水泥基固井材料存在脆性大、抗腐蚀性差等缺点,在油气井长期生产过程中易发生脆性破坏导致环空带压、层间窜流等问题。可固化树脂基固井材料具有强度高、弹性模量低、弹塑性强等优点,具有作为固井材料的潜力。通过对几种主要可固化树脂基材料进行分析,在对适合固井需求的环氧树脂优选和固化剂初选的基础上,提出了一种使用黏度-时间曲线代替水泥浆研究中常用的稠化曲线来评价树脂基固井液稠化过程的方法,通过实验进行了树脂固化液体系的优选。结果表明,HSPT固化剂可操作时间较长,反应产物抗压强度超过70 MPa,弹性模量低于3 GPa,气测渗透率低,适合50~90℃下的油气井固井;聚醚胺固化剂的固化产物抗压强度超过75 MPa,弹性模量小于2 GPa,适合30~50℃下的油气井固井。      

光固化环氧化腰果壳油丙烯酸酯预聚物的合成及性能研究

以N,N-二甲基苄胺作催化剂、对羟基苯甲醚作阻聚剂,环氧化腰果壳油和丙烯酸为主要原料合成了一种新型的紫外光固化预聚物——环氧化腰果壳油丙烯酸酯。研究了反应温度,阻聚剂、催化剂用量等因素对反应的影响,用 FT-IR 方法进行了预聚物的结构表征,并测定了其贮存稳定性及体积收缩率。最佳反应条件为:反应温度95～100℃,N,N-二甲基苄胺的质量分数1.0%,对羟基苯甲醚的质量分数0.2%～0.4%。该预聚物体积收缩率低(3.16%),在60℃放置15 d 稳定性良好。     

伊拉克南部油田φ244.5 mm套管环空带压补救技术

伊拉克南部哈法亚、米桑等油田存在异常高压盐膏地层，部分井固井后环空带压（0.69～17.24 MPa），严重影响后期开发，针对上述问题，优选可固化环氧树脂进行封堵作业。评价了环氧树脂稠化时间、抗压强度、流变等综合性能，实验结果表明:通过调整固化剂加量，环氧树脂工作液稠化时间在100～500 min范围内可调，48 h抗压强度大于50 MPa，流性指数大于0.94，稠度系数小于0.10 Pa·sn。现场采用阶梯式挤注环氧树脂进行封堵作业，挤入量达到100 L以上，现场实施3井次，72 h后井口压力降低为零，成功解决伊拉克南部油田高压盐膏层φ244.5 mm技术套管环空带压问题，对环空带压井治理具有一定借鉴作用。      

可UV固化酮醛预聚物的合成与表征

实验以异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯改性环己酮-甲醛树脂,以两步法制备了含端甲基丙烯酰氧基的可UV固化酮醛预聚物(UVCF),适宜的反应条件为:第一步反应温度70℃,催化剂用量0.5%,第二步反应温度60℃。FT-IR及~1H NMR结果表明预聚物结构中含有可UV固化的甲基丙烯酰氧基,经UV辐照后固化膜的耐溶剂性能可显著提高。     

磷氮溴协效阻燃剂的合成及应用研究

以三氯氧磷、季戊四醇、苯胺和液溴为原料,合成了一种具有成炭结构的磷氮溴协效阻燃剂季戊四醇双磷酸三溴苯胺盐。研究了物料配比、反应时间、反应温度对合成的影响,得出了最佳合成条件。通过IR对产物结构进行了表征。阻燃实验表明：季戊四醇双磷酸三溴苯胺盐对环氧树脂具有良好的阻燃效果,当其用量为20％,Sb2O3用量为10％时,环氧树脂的氧指数可达32．5％。     

静电喷涂制备环氧/Al2O3耐磨涂层的研究

为了改善有机涂层的耐磨性,以超细Al2O3陶瓷颗粒增强环氧树脂,提高有机涂层的力学性能和物理性能。利用静电粉末喷涂环氧粉末、环氧/Al2O3、环氧粉末制备环氧/Al2O3梯度涂层,利用打分法、冲蚀试验研究了制备涂层的结合强度、耐磨性等性能。研究表明:基体经表面处理后,三层梯度涂层的结合力最强;当添加30%Al2O3陶瓷颗粒,涂层固化温度为220℃、时间为20 min时,涂层的耐磨性、硬度为最佳,涂层硬度可达到43 HV,用16～18目的金刚砂冲刷90 s后,涂层的磨损率仅为0.45%。     

炼油污水储罐的腐蚀与防护

锦州石化公司 3 0 0 0m3炼油污水储罐因Cl- ,NH3,CN- 和酚等腐蚀介质的影响 ,致使原环氧防腐蚀涂层失效并有 3 0 0多处点蚀穿孔。经试验 ,聚硫橡胶改性环氧树脂对上述介质有良好的耐蚀性 ,随后用环氧聚硫橡胶玻璃鳞片玻璃钢内衬对储罐进行了修复 ,经近 4年使用 ,效果良好