DSC法研究乙二醛-尿素树脂的固化性能

为从源头上降低UF树脂及其胶合板材的甲醛释放对环境和人体健康所造成的危害,选用乙二醛(G)取代甲醛(F)与尿素(U)反应,制备乙二醛-尿素(GU)树脂。用差示扫描量热分析(DSC)方法研究了原料物质的量比、反应pH、反应时间、反应温度、pH调节剂对所合成GU树脂固化性能的影响规律;并用不同原料物质的量比的GU树脂制备刨花板并测定了其各项性能。结果表明,GU树脂的较优合成条件为:在弱酸性条件下,乙二醛与尿素物质的量比(G/U)=1.2∶0～1.4∶1.0,反应温度70～80℃,反应时间3h;此条件下合成的GU树脂胶合的刨花板内结合强度IB达到0.44MPa、弹性模量MOE达2298MPa、静曲强度MOR为10.5 MPa,且无甲醛释放。     

乙二醛-尿素树脂的合成、结构与性能研究

选用无毒、低挥发的乙二醛替代甲醛与尿素合成了乙二醛-尿素(GU)树脂,并对GU树脂的结构进行了表征;在此基础上,对GU树脂应用于刨花板的性能进行了研究。结果表明:GU树脂中含有共轭结构、大量胺基(—NH)和羟基(—OH)活性基团、不同取代结构的—CHOH和羰基(C=O),并不存在亚甲基(—CH2—)结构;GU树脂的相对分子质量分布较宽,并且主要以加成产物和低聚物为主;GU树脂与聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)混合且当m(PMDI)∶m(GU)=5∶95时,制备的刨花板满足GB/T 4897.2—2003标准要求。     

芳香醛在磷酸中对冷轧钢的缓蚀作用

用失重法和动电位极化曲线法研究了在3.0 mol/L H3PO4中三种芳香醛原儿茶醛(3,4-二羟基苯甲醛)、香兰醛(4-羟基-3-甲氧基-苯甲醛)和肉桂醛(3-苯基-丙烯醛)对冷轧钢的缓蚀作用.结果表明:三种芳香醛对钢的缓蚀率随芳香醛的浓度增加而增大,为阴极抑制型缓蚀剂,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附校正模型;三种芳香醛的缓蚀率排序为:肉桂醛>香兰醛>原儿茶醛.     

核桃青皮提取物和十二烷基硫酸钠对冷轧钢在H3PO4溶液中的缓蚀协同效应

目的研究核桃青皮提取物(WGHE)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)混合复配后,对冷轧钢(CRS)在H3PO4中的缓蚀协同效应,揭示缓蚀协同性能影响规律,并探究缓蚀协同机理。方法采用回流提取法从农林废弃物核桃青皮中提取制备出WGHE。利用失重法、电化学法、紫外光谱(UV)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)研究WGHE和SDS的复配缓蚀协同性能、电化学作用机理、紫外吸收曲线以及钢表面的微观形貌。结果高浓度的WGHE对冷轧钢在1.0 mol/L H3PO4中具有较好的缓蚀作用,但低浓度时的缓蚀效果较差。单独SDS使用时,最大缓蚀率不超过60%;将WGHE与SDS复配后,缓蚀性能可进一步提升,尤其在WGHE用量为10～40 mg/L时,复配协同作用显著。缓蚀率随着缓蚀剂浓度的增加而升高,但随着温度的上升有所降低,WGHE、SDS复配前后在钢的表面吸附均符合Langmuir吸附等温式。动电位极化曲线表明,WGHE、SDS为阴极抑制型缓蚀剂,但WGHE/SDS为混合抑制性缓蚀剂。Nyquist图在高频区呈单一弥散容抗弧,而在低频区出现小段感抗弧,WGHE与SDS复配后电荷转移电阻显著增大。协同体系中WGHE和SDS会发生相互作用。SEM和AFM所呈现的微观形貌更加清晰地表明WGHE/SDS具有良好的缓蚀协同性能。结论 WGHE和SDS对冷轧钢在1.0 mol/L H3PO4中具有明显的缓蚀协同效应,复配后缓蚀性能进一步提升,同时有效抑制了钢的阴极和阳极腐蚀反应。     

阳离子木薯淀粉接枝共聚物对钢在HCl中的缓蚀性能

以木薯淀粉(CS)、丙烯酰胺(AA)及二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,制备出阳离子木薯淀粉接枝共聚物(CCSGC);采用失重法、开路电位-时间曲线、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和SEM考察了CCSGC对冷轧钢在HCl介质中的缓蚀性能。结果表明:CCSGC在1.0 mol/L HCl溶液中对冷轧钢具有优良的缓蚀作用,20~50℃下,当CCSGC添加量为50 mg/L时,冷轧钢的最大缓蚀率均能超过92%,缓蚀性能明显高于CS、AA、DMDAAC或CS/AA/DMDAAC混合物。CCSGC在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,且为混乱度增加、放热的混合吸附过程。CCSGC为通过"几何覆盖效应"同时抑制阴极和阳极的混合抑制型缓蚀剂;EIS结果表明:EIS呈存在弥散效应的容抗弧,电荷转移电阻随CCSGC质量浓度的增加而增大,但双电层电容值却减小。SEM结果表明:CCSGC能有效地抑制钢在HCl中的腐蚀。     

聚异氰酸酯改性乙二醛-尿素树脂的性能研究

用聚异氰酸酯(pMDI)对乙二醛-尿素(GU)树脂进行改性并用于刨花板生产。在对GU树脂的结构及固化性能进行研究的基础上,对pMDI的用量及热压工艺进行了优化。IR谱图表明,GU树脂中含有大量的OH活性基团,具有与pMDI发生反应的结构基础;差热分析表明,该体系的凝胶化温度为106.49℃,固化温度为113.37℃,后处理温度为123.29℃,固化反应表观活化能Ea=158.02kJ/mol,反应级数n=0.98,反应频率因子A=2.09×1021min-1。当pMDI与GU树脂的质量比为15∶85时生产的刨花板能达到国家标准,其适合的热压工艺为:压力2.5 MPa、温度140℃、时间5 min。     

核桃叶提取物在盐酸介质中对钢的缓蚀性能

核桃（Juglans）叶提取物（JLE）可以作为“绿色”环保的植物缓蚀剂。本工作采用失重法和动电位极化曲线研究了JLE在1mol／LHCI溶液中对冷轧钢的缓蚀作用。结果表明,JLE对冷轧钢具有较好的缓蚀作用,且存钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附等温式,极化曲线表明,JLE为混合抑制型缓蚀剂。     

表面活性剂在HCl中对钢的缓蚀协同效应

用失重法和电化学法研究了在1.0 mol/L HCl中阴离子表面活性剂油酸钠(SO)和非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)对冷轧钢的缓蚀协同作用.研究结果表明,单独的SO和OP对冷轧钢具有一定的缓蚀作用,为混合型缓蚀剂,且在钢表面的吸附符合Temkin吸附模型.当两者复配后产生了明显的缓蚀协同效应,最大缓蚀率可达92%.     

HCl中有机染料在钢表面的吸附及缓蚀作用

用失重法研究了在1.0 mol/LHCl中5种有机染料——丽春红S(PS)、俾士麦棕Y(BBY)、玫瑰桃红R(BR)、橙黄G(OG)和橙黄IV(OIV)在冷轧钢表面的吸附及缓蚀作用。结果表明:染料PS和BBY具有中等程度的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合Temkin吸附模型;其余3种染料BR、OG和OIV的缓蚀性能较差。5种染料的缓蚀率排序为:PS>BBY>BR>OG>OIV。     

HCl中溴化十四烷基吡啶在钢表面的吸附及缓蚀作用

用失重法和电化学法研究了在1.0 mol/LHC l中20~50℃时溴化十四烷基吡啶(TDPB)在冷轧钢表面上的吸附及缓蚀作用。结果表明,TDPB对钢具有非常好的缓蚀作用,为混合抑制型缓蚀剂,最大缓蚀率为99%,在钢表面的吸附符合Langmu ir吸附模型。求出了相应的吸附热力学参数(吸附自由能ΔG0,吸附热ΔH0,吸附熵ΔS0),并根据这些参数详细讨论了缓蚀作用机理。