化学与粘合

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2024年04期

  • 在超声的空化作用下,镁铝水滑石(LDHs)的表面羟基解离成具有强还原性的氢自由基,解离出的氢自由基能够把吸附于LDHs表面的Pd2+进一步原位还原为Pd,从而成功制备出Pd NPs负载的LDHs催化剂(Pd/LDHs)。采用X-ray diffraction(XRD), Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),和N2物理吸附等手段对Pd/LDHs催化剂进行表征,结果表明Pd纳米粒子(Pd NPs)均匀分散在LDHs表面,平均粒径为1.8 nm。在180℃下,Pd/LDHs催化十二氢-N-乙基咔唑(12H-NEC)的脱氢反应实验结果表明,反应6 h时12H-NEC脱氢效率为93.6%,TOF值可达2.88 g H2/g Pd·min。经过4次循环,Pd/LDHs依然能保持其稳定性。

  • 发动机复合材料叶片包边用胶粘剂的研制
    李岳;孙东洲;于国良;孔宪志;吕虎;孙禹;328-329+344

    介绍了一种发动机复合材料叶片包边用胶粘剂。在胶粘剂中加入附着力改性剂,提高了胶粘剂对钛合金、镍等材料的粘接强度。研制的胶粘剂在23℃、80℃、100℃的剪切强度分别为29.34 MPa、19.82 MPa、13.04 MPa,90°剥离强度分别为5.93 N/mm、4.17 N/mm、3.52 N/mm,可用于发动机复合材料叶片金属包边的粘接。

  • 耐温480℃改性腈基树脂载体胶膜的制备及性能研究
    张晓男;王冠;付刚;吴鑫锐;侯忠雨;高堂铃;吴健伟;30-334+367

    采用自制的腈基化聚芳醚砜PESBPh、芳香胺S共改性联苯型邻苯二甲腈树脂DBPh,并将其与填料、促进剂等混合后与石英布复合制备出了一种耐温480℃、阻燃、低介电损耗的改性腈基树脂载体胶膜。研究结果表明,合成的PESBPh增韧树脂为目标产物,适量的PESBPh和芳香胺S的加入改善了腈基树脂的成膜工艺性和韧性,冲击韧性提高至8.7 k J/m2。胶膜经过250℃/6 h固化后,室温剪切强度为13.4 MPa,480℃剪切强度可达5.3 MPa,且在450℃连续使用60 min后,粘接强度保持率大于90%,胶膜介电损耗为0.013,阻燃达到V0级别。胶膜具有良好的自粘性并且室温适用期大于20 d,可作为耐温480℃等级粘接材料应用。

  • 盐雾腐蚀老化对环氧胶粘剂粘接性能影响的研究
    朱强;胡生祥;徐聪明;杨忠奎;张燕红;舒明杰;李圣平;335-339+352

    研究了两种环氧胶粘剂EA9360和MF1325G与铝合金、碳纤维复合材料、有机玻璃粘接接头的耐盐雾腐蚀老化性能,包括盐雾腐蚀老化对同种和不同材料的单搭接拉伸剪切强度和剥离强度的影响。结果表明:经过盐雾腐蚀老化后,两种环氧胶与铝合金/铝合金的剪切强度下降超过10%,剥离强度下降超过40%,与碳纤维/碳纤维的剪切强度无明显下降,与有机玻璃/碳纤维的剪切强度略有下降。红外谱图显示,盐雾老化后环氧胶MF1325G未发生明显的降解反应,其对铝合金/铝合金的粘接性能下降,可能是由铝合金表面腐蚀引起。

  • 固化工艺对氰酸酯改性厌氧胶性能影响研究
    胡明忠;王刚;刘晓辉;朱金华;米长虹;张大勇;荣立平;340-344

    以乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(EBDMA)作为厌氧胶单体,酚醛型氰酸酯(NCE)作为厌氧胶的耐热树脂改性剂,制备了氰酸酯改性的厌氧胶粘剂,探究了不同固化条件下改性厌氧胶粘接性能和热稳定性能,并借助DSC对室温固化样和180℃热处理固化样进行表征。结果表明,室温固化条件下,氰酸酯改性厌氧胶室温扭矩强度低于未改性厌氧胶;30份NCE改性厌氧胶180℃热强度的破坏扭矩和拆卸扭矩分别比未改性厌氧胶提高了123.15%和128.64%,10份NCE改性厌氧胶经180℃热处理后的最大扭矩提高了45.37%。通过TG分析,室温固化条件下,30份NCE改性厌氧胶的Td5%达到329.21℃,比未改性厌氧胶提高了63.53℃。经180℃热处理后,100份NCE改性厌氧胶Td5%为388.11℃,比未改性厌氧胶提高了85.74℃。DSC曲线数据表明,室温固化条件下,随着氰酸酯比例的增加,其固化程度逐渐降低;经180℃热处理后,固化程度增加,但仍未反应完全。氰酸酯的加入提高了厌氧胶的热稳定性能和粘接性能。

  • 荆棘状ZnO/Au/Cu2O的合成及其性能研究
    裴霏;郭亮;雷方超;眭玲;345-349

    通过水热法制备了荆棘状ZnO/Au/Cu2O复合材料。采用XRD、SEM、EDS能谱、UV-Vis DRS和UV-Vis光谱对所得ZnO/Au/Cu2O复合材料进行了系统表征。结果表明:成功合成了荆棘状ZnO/Au/Cu2O复合材料,该材料对甲基橙的降解率在90min内达到99.0%,分别是ZnO/Au的1.4倍、ZnO的1.75倍。5次循环后,甲基橙的降解率仍保持在75%以上,说明ZnO/Au/Cu2O复合材料具有良好的光催化稳定性。以ZnO/Au/Cu2O复合材料为催化剂,紫外光照3 h后甲基橙溶液中总有机碳的去除率可达到86%,展现出可观的深度氧化降解能力。

  • 甲基丙烯酸甲酯的共聚改性研究
    陈鹏旭;李佳;崔皓昱;马佳蕊;邵思瑶;赵志远;350-352

    为了对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行吸附改性,选用具有较长侧链的甲基丙烯酸月桂酯(LMA)以及带有刚性部分的苯乙烯(St)作为共聚单体,制备了聚甲基丙烯酸月桂酯-甲基丙烯酸甲酯(二元树脂)和聚甲基丙烯酸月桂酯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(三元树脂)纤维,实验结果显示单体完成共聚反应,二元树脂接触角为116.2°,苯乙烯的加入提高了三元树脂的疏水性,其接触角为134.2°。

  • 电化学氧化法制备可膨胀石墨的实验分析
    邹彤雯;吕冠辰;那宏壮;马宇良;王阳;353-355+423

    探究了不同因素对电化学氧化法制备可膨胀石墨的影响。选择电解时长、电解温度、电解液浓度、电流密度4种因素,设计多个水平,探究不同水平对可膨胀石墨制备的影响。结果表明,当电流密度为60 m A/cm2、电解温度为20℃、电解液浓度为70%、电解时长为60 min时,可以让石墨材料有最大膨胀体积。

  • 影响单组分室温硫化硅橡胶固化性能的因素探讨
    邓映礼;陈炳耀;杨善杰;吴健涛;356-358

    为有效提升硅橡胶的固化速度、改善建材粘接工作效率,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基胶,纳米碳酸钙、气相法白炭黑作为补强填料,辅助添加交联剂、偶联剂、催化剂等功能助剂,制得一种固化速度快、表干时间短的单组分室温硫化硅橡胶。试验中,逐一考察了补强填料、交联剂、催化剂等关键原料用量对硅橡胶固化性能的影响。结果发现,以80 000 m Pa·s黏度的107胶为基胶,使用80 nm的纳米碳酸钙填料100份,搭配7份甲基三丁酮肟基硅烷交联剂、0.2份催化剂,制得的单组分室温硫化硅橡胶在标准条件下[温度(23±2)℃,相对湿度(55±5)%]测得的表干时间为12 min,24 h固化深度为4.3 mm,胶料固化性能优异、贮存期长达12个月。

  • 光伏组件用光伏胶性能影响研究
    曹志运;陈炳耀;全文高;刘斯文;廖逸洪;359-362

    为实现太阳能发电的产业化,需要解决的关键技术问题之一就是对太阳电池的关键组件进行保护。通过实验和理论分析,探讨了硅基光伏胶粘剂的配方、硅油黏度和硅烷偶联剂类型等因素对胶粘剂性能的影响。通过研究发现,太阳能光伏胶的性能与配方填料配比、二甲基硅油黏度以及硅烷偶联剂的型号之间存在着很大的联系。当纳米碳酸钙和气相法白炭黑的配比为100∶20,二甲基硅油黏度为1 000 m Pa·s(25℃),硅烷偶联剂牌号为KH550时,其性能是最佳的。

  • 将膨润土原土制备成有机膨润土,在其中加入聚醚多元醇、2, 4-二异氰酸甲苯酯等,制成膨润土纳米复合吸附材料。利用扫描电镜、X射线衍射仪分析膨润土纳米复合吸附材料的微观形貌表征和晶体结构表征。选取铀标准溶液、砷标准溶液和磷标准溶液制成废水样本,通过膨润土纳米复合吸附材料实施吸附实验,计算吸附量和去除率。结果表明:随时间的推移,吸附量、吸附率均呈现先快速后平稳的上升趋势;膨润土纳米复合吸附材料对混合污染元素废水的吸附量、去除率大于单一后污染元素废水的吸附量;吸附量、吸附率与初始浓度呈现正相关。

  • 新型Nb-W-Ta合金高温自抗氧化失效分析
    王蓉;孟国辉;刘尖;赵刚;368-372

    新型Nb-W-Ta合金及其涂层在新型冲压发动机结构件、液体火箭发动机等高温高强抗氧化材料需求方面有很好的前景。为保证其应用,必须在表面涂覆抗氧化涂层,以提高抗氧化能力,延长发动机寿命,通过实验分析其氧化失效模式,摸清合金自抗氧化能力上限,发现新型Nb-W-Ta合金在800℃开始出现氧化,温度升高自抗氧化能力逐渐减弱,高温下形成的氧化膜也更易剥落,若在高温下使用必须使用抗氧化涂层,两者协同才能达到效果。

  • 为了提升基于工程造价的公路建设用碳纤维复材的使用性能,研究了热压温度、热压时间、热压压力和纤维质量分数对碳纤维复合材料拉伸强度和拉伸模量的影响,并对成形质量进行了分析。结果表明,拉伸强度和拉伸模量会随着热压温度升高而先增大后减小,在热压温度为255℃时取得最大值。随着热压压力增加,碳纤维复合材料的拉伸强度和拉伸模量逐渐增大;当热压压力继续增加至5.0 MPa时,碳纤维复合材料成型质量较差。随着热压时间延长,碳纤维复合材料的拉伸强度和拉伸模量都呈现先增加后减小的趋势,最大值在热压时间45 min时取得,碳纤维复合材料的拉伸强度随着纤维质量分数增加而先增后减,最大值在纤维质量分数为55%时取得。在基于工程造价的公路建设用碳纤维复合材料的开发过程中,适宜的热加工工艺参数为:热压温度为255℃、热压压力为4.5 MPa、热压时间为45 min、纤维质量分数为55%,此时复合材料具有良好的力学性能和成形质量,适宜在基于工程造价的公路建设过程中应用。

  • 密封胶在修复沥青路面裂缝后,常常因为降水的影响,导致粘接性能降低。基于此,对密封胶浸水粘接性能有了更高的要求。对基础密封胶进行改性,制备一种有机硅密封胶,并将其用于沥青路面灌缝,制成试件。针对试件设置3种浸水环境,即5~20℃常温水环境、0~5℃低温水环境以及盐蚀水环境,浸水后分别进行粘接性能测试。结果表明:在3种不同浸水环境下,有机硅密封胶粘接强度和剥离强度均要高于基础密封胶。随着浸水时间的延长,密封胶的粘接性能均处在逐渐下降的趋势,且该趋势具有先慢后快的特点。密封胶在低温环境下要比盐蚀水环境、常温水环境下的粘接能力更差。相比较加入50 g、150 g的甲基硅油的密封胶,加入100 g甲基硅油的密封胶的粘接强度和剥离强度更大。

  • 为了研究油田石油储运环境中不同防腐管涂层的防腐性能,设计防腐性分析试验。从涂层制备、腐蚀观测等方面,准备试验原料与设备,根据不同防腐管涂层的配合比和组成成分,制备了4种油田石油储运防腐管涂层:环氧树脂涂料、双层熔结环氧粉末涂层、水性防腐涂料、有机硅烷丙烯酸复合涂料。在考虑涂层腐蚀机理和防腐机理的情况下,模拟油田石油储运腐蚀环境,设置腐蚀面积、速度以及电位作为涂层防腐性的测试指标,将不同涂层放置到储运腐蚀环境中,测试了4种油田石油储运防腐管涂层的防腐性能。得出各涂层24 h防腐性试验结果。经过24 h防腐性试验,4种防腐管涂层的最终腐蚀面积分别为224μm2、228μm2、349μm2和40μm2,腐蚀速度分别为3.17μm2/h、3.17μm2/h、3.86μm2/h和0.58μm2/h,腐蚀电位大小分别为2.1V(SCE)、1.2V(SCE)、0.9V(SCE)和0.1V(SCE)。经过对比,试验设置的防腐管涂层中有机硅烷丙烯酸复合涂料防腐性最高。 

  • 卷烟胶对卷烟用纸润湿性的表征研究
    肖飞;戴琳;曹孟坤;尹大锋;熊远钦;388-391

    为了弥补现行烟用水基胶质量标准中缺乏卷烟用胶在对应的卷烟用纸上的润湿性指标的缺陷,通过调整和优化视频光学接触角的测试程序,采用被测试的水基胶代替水直接滴在卷烟用纸上进行接触角测试的方法,研究了不同种类、不同固含量、不同黏度的卷烟用胶在对应的卷烟用纸上的润湿性。结果显示不同种类卷烟胶在对应的卷烟用纸上的润湿性呈现不同效果。接嘴胶接触角宜控制在:75~80°、包装胶接触角宜控制在80~88°、搭口胶接触角宜控制在65~75°范围内。

  • 亲水防雾涂层的研究进展
    马秀斌;刘志海;罗峰;吕云辉;郭增贤;魏浩;王国军;392-396+409

    透明材料(如玻璃等)容易发生表面雾化,导致效率降低、经济损失和安全隐患。因此,人们对高效耐用的防雾涂层的迫切需求是显而易见的。首先概括了雾化产生的原因,以及亲水涂层的防雾机理。然后系统地介绍了石油基聚合物、两性离子材料、亲水性多糖聚合物和水溶性高分子聚合物等常见亲水材料在防雾涂层方面的国内外研究进展。最后总结了研究中存在的问题,并展望了亲水防雾涂层材料未来发展走向。

  • 两亲性聚合物纳米胶束制备及其载药方法研究进展
    杨玉晗;许树军;陈冰雁;田园;邹淑君;陈碧琼397-401

    基于聚合物纳米胶束有诸多优点及其制备原理较为简单,近年来对于新型聚合物纳米胶束制备方案的探索及其负载药物进行体外评价的研究也较多。聚合物纳米胶束常用化学偶联法制备,多以嵌段共聚物和壳聚糖衍生物在水中自组装形成胶束作为聚合物载体用以包载所需药物。所制备的聚合物胶束载药方式也很多,有薄膜水化法、透析法、溶剂挥发法、固体分散技术和静电作用法等。梳理了近年来国内外相关文献,就两亲性聚合物载药纳米胶束制备方法研究进展进行综述,包括聚合物纳米胶束的制备方式、聚合物纳米胶束的载药方法及其功能和应用,以期为相关科学研究提供参考。

  • N-烷基化反应研究进展
    王旭;梁西良;王文博402-404

    N-烷基化反应是在N原子上引入饱和、不饱和取代基团的烷基的一类重要反应。N-烷基化合物在药物、染料、表面活性剂等领域有广泛的应用。常用的烷基化试剂有醇、卤代烷、酯、烯烃、醛和酮、环氧乙烷等。根据烷基化试剂的分类,介绍了近年来N-烷基化反应取得的研究成果,醇类烷基化试剂需要活性较高的胺才能完成反应;卤代烷类烷基化试剂的活性比醇类强,可以使太活泼的胺基发生烷基化反应;酯类烷基化试剂在烷基化反应时只有一个烷基参加反应;烯烃类烷基化试剂和环氧类烷基化试剂的烷基化反应是通过双键的加成实现的。

  • 采用热解技术制备了印染污泥基活性炭BC,对印染污泥基活性炭BC重金属浸出安全性、多环芳烃含量安全性和重复使用安全性进行了分析和评估。研究结果表明:在不同p H值以及《硫酸硝酸法》《水平振荡法》和《醋酸缓冲溶液法》测试条件下,印染污泥基活性炭BC的7种重金属浸出含量较低,16种多环芳烃的含量总和达到194.16μg/kg,远低于欧洲活性炭基金、瑞士化学风险降低法中规定的优质活性炭16种多环芳烃含量总和的标准值,同时经过三次循环使用后对BPA(双酚A)仍具有75%的去除率,重复利用性较好。表明该工艺制备的印染污泥基活性炭BC符合环境安全标准,并可为后续印染污泥基的活性炭的利用提供一定的安全参考价值以及理论和实践价值。同时对污水处理清理清淤作业,有一定的安全作业提示作用。

  • 针对煤制烯烃中废水处理工艺中水质不达标等问题,研究了一种废碱水去油处理工艺,并对其工艺进行优化,研究其去油效果。试验结果表明,在过滤吸附处理中,核桃壳滤料的最佳填料厚度为35 cm,最佳过滤时间为50 min,此时,去油率达到75.3%,最佳柱状活性炭过滤时间为100 min,去油率为74.1%;在气浮处理中,废碱液的去油效果高达81.2%;在混凝-气浮处理中,应先添加2 m L聚合氯化铝(PAC)混凝剂,再添加3 m L聚丙烯酰胺(PAM)混凝剂,此时,去油率能达到91.2%;去油处理工艺还能去除COD 70%左右。确定最佳废碱水处理工艺为:重力沉降、核桃壳过滤吸附、混凝-气浮处理,去油效果能达到90%,去COD效果能达到70%,对煤制烯烃中废水的处理效果良好。

  • 氯乙烯生产过程中含汞废水处理工艺技术研究
    吕淑琪;周瑞琦;鲁鉴予;张冠君;张琦415-419

    为减少氯乙烯不合理生产及污染化排放对环境产生不良影响,通过对氯乙烯生产及含汞废水处理工艺进行阐述,分析比较了不同处理工艺原理、流程等,针对存在的问题对处理工艺进行优化和改造。通过实验确定了树脂投加量为2.0 g/L、pH值为4的情况下进行高效吸附处理效果较好,将其与顺流双效蒸发工艺相结合,优化的复合工艺对汞及氯离子的去除效率得到了明显提高,其中汞含量由1 400×10-9降低到≤10×10-9,氯离子由59 728 mg/L减少至22 626 mg/L.

  • 燃烧-碘酸钾吸收-ICP-OES测定地质样品中的微量硫
    张世涛;许刚;宋帅娣;徐晓欣;王俊龙420-423

    地质样品数量大,样品性质复杂,各元素测试方法众多,其中微量硫的测试方法也比较多,并且各方法各有利弊,因此研究一种快速、高效、测量范围广的硫的测量方法显得尤为重要。采用燃烧-碘酸钾吸收-ICP-OES法测定地质样品中的微量硫,经过对前处理过程以及测试条件的优化,方法的检出限为3.1μg/g,相对误差在-1.70%~3.33%之间,相对标准偏差在1.23%~3.02%之间,方法的检出限、准确度以及精密度都满足地质样品分析技术规范的要求,并且测试结果优于其他方法。该方法能满足不同矿种地质样品中不同含量的硫的快速且准确的测定。

  • 建立了应用气相色谱-质谱法(GC-MS)测定榛子中甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯以及溴氰菊酯4种拟除虫菊酯类杀虫剂的方法,通过对加标浓度分别为0.01 mg/kg、0.10 mg/kg和0.40 mg/kg的榛子样品进行4种拟除虫菊酯类的分析,方法的定量限均为0.01 mg/kg,相对标准偏差分别为2.2%~4.3%、1.8%~4.8%、2.5%~5.2%和2.5%~5.7%,加标回收率分别为92.3%~96.3%、90.6%~97.5%、89.9%~95.3%和91.8%~102%。方法操作简单,分析结果快速、准确、可靠,是测定榛子中甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯以及溴氰菊酯4种拟除虫菊酯类杀虫剂的一种较好的分析方法。