无溶剂法范文

2024-07-25

无溶剂法范文（精选9篇）

无溶剂法第1篇

1 实验

1.1 试剂与仪器

水杨酸甲酯(分析纯),水合肼(80%分析纯)。

KQ-250DB型数控超声波清洗器5700型傅里叶变换红外光谱分析仪,X-4数字显示显微熔点测定仪。

1.2 传统合成水杨酰肼方法

量取20mL的水杨酸甲酯溶于无水乙醇中,滴加20mL的水合肼(80%)在90℃加热回流5～9h,待反应结束后蒸去过量乙醇,冷却,抽滤,洗涤,风干。收率:79.4%,熔点:146.7℃(文献值147～150℃)。红外分析:用KBr压片法测得的产物红外光谱图与标准图谱一致。

1.3 无溶剂超声波合成水杨酰肼方法

分别量取水杨酸甲酯7.6g(0.05mol)和水合肼(80%)20mL(0.065mol)于烧杯中,调节频率在40～80kHz,在80℃反应60min后自然冷却,抽滤,洗涤,重结晶,风干。产物为白色晶体,收率:75.42%,熔点:149.3℃(文献值147～150℃)。

利用KBr压片法测得的产物IR分析为:3102.1cm-1吸收峰为苯环C-H伸缩振动;1602.5,1583.0,1507.3,1458.1cm-1为芳环C=C骨架振动吸收峰;882.9,825.8,795.8,744.4,664.9cm-1为苯环C-H面外弯曲振动吸收峰;1075.1,1039.4 cm-1为苯环邻位-OH伸缩振动吸收峰;2827.1,2722 cm-1为C=O与苯环共轭形成的吸收峰;1647.0,1633.0 cm-1为C=O伸缩振动吸收峰;3414.7～3192.3 cm-1为分子间氢键O-H伸缩振动吸收峰;3388.2,3306.5,3191.3 cm-1为N-H伸缩振动吸收峰;1667.3 cm-1为N-H弯曲振动吸收峰。以上结果表明,产物的结构与水杨酰肼的结构相符。

2 结果与讨论

2.1 合成最佳时间条件的研究

反应物投料体积比为1∶4(无溶剂),分别在5个标明记号的烧杯之中,量取同等上述反应物投料体积比的反应物,在80℃和超声波频率80kHz的反应环境中作用,反应依次时间为40 min,60min,80 min,100 min,120 min,结果见表1。

由表1可以看出,在反应物投料体积比为1∶4(无溶剂),温度80℃和超声波频率为80 kHz的反应环境下时,60 min的产物最多,说明反应时间60 min为最佳反应时间。

2.2 合成最佳投料体积比的研究

在其他优化条件不变情况下,改变反应物投料体积比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶1(无溶剂),考察物料体积比对收率的影响,结果见表2。

由表2,在反应时间60 min,温度80℃和超声波频率80 kHZ的反应条件下,反应物投料体积比1∶4的产物最多,可以说明反应投料体积比为1∶4为最佳反应投料体积比。

2.3 溶剂对反应产物量影响的研究

反应物投料体积比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶1投入5mL无水乙醇溶剂时,考察溶剂有无对收率的影响,结果见表3。

由表2与表3中的数据可以发现,在反应时间60 min,温度80℃,超声波频率80kHz的反应条件下,反应物投料体积比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶1(有溶剂)与反应物投料体积比为1∶1,1∶2,1∶3,1∶4,2∶1(无溶剂)比较,无溶剂反应物投料体积比为1∶4是得到产物最多的,可以说明无溶剂的比有溶剂的好,即无溶剂的为最佳反应条件。

2.4 频率条件对反应物量影响的研究

反应物投料体积比为1∶4(无溶剂),分别在5个标明记号的烧杯之中,量取同等上述反应物投料体积比的反应物,然后在设定反应的条件为温度80℃和超声波频率定为变频45～80 kHz的反应环境之中作用,其反应时间依次为40min,60min,80min,100min,120min,结果见表4。

由表4与表1中的数据可以发现,在温度80℃和超声波频率为变频45～80 kHz的反应环境下与在温度80℃和定频80 kHz的反应条件下比较,在温度80℃和60 min条件下反应产物最多,但在超声波频率为变频45～80 kHz反应100 min条件下得到产物却是最多的,这说明变频比定频的效果好,即变频条件为最佳反应条件。

3 结论

由以上实验结果可以得出,水杨酸甲酯和水合肼的最佳反应条件应为:反应物投料体积比为1∶4(无溶剂),水浴温度恒温80℃,超声波频率变频45～80 kHz和反应时间在60 min。在以上最佳反应条件下,应用超声波合成法,可以在反应用量较少,最短时间内,所需合成仪器简单的条件下,合成得到最大产量的产物。

摘要：在超声波条件下,以水杨酸甲酯与水合肼为原料,采用单因素实验方法,在无溶剂环境下合成了水杨酰肼,通过测定熔点和红外光谱对产物进行了表征,并对合成工艺条件进行了研究。结果表明,反应物体积比为1∶4(无溶剂),水浴温度恒温80℃,超声波变频45～80kHz,反应时间60min时收率最大。该法是绿色化学工艺的一种有效方法。

关键词：水杨酰肼,合成,超声波

参考文献

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溶剂法制备聚合物分散液晶膜第2篇

用溶剂法制备了聚合物分散液晶膜.采用偏光显微镜、扫描电子显微镜和电光仪对相分离和聚合物分散液晶材料的电光性能作了初步探讨.研究结果表明,升温速度和聚合物含量对PDLC膜的相分离结构和响应电压有显著的影响.

作者：范星河谢晓峰 Yasuo Hatate 作者单位：范星河(北京大学化学院高分子科学与工程系,北京,100871)

谢晓峰(清华大学化工系,北京,100084)

Yasuo Hatate(鹿儿岛大学应用化学部,鹿儿岛890-0065,日本)

高性能无溶剂低表面处理涂料第3篇

低表面处理涂料也称表面容忍性涂料[1], 在实际工作中能带油、带锈、带湿涂装。目前日本和美国基本上实现了真正意义上的低表面处理, 而我国在带锈涂装涂料方面存在着许多不足:H2000带湿带锈涂装底漆[2]可以解决高压水除锈后返锈和潮湿钢板表面处理难的问题, 但E601为树脂, 体系黏度大, 需用二甲苯等有机溶剂调节才适合涂刷, 以铬系颜料为锈转化剂, 解决不了毒性大的问题;以环氧树脂E44和沥青漆为主要成分的带水带锈涂料, 以大量的磷酸为锈转化剂, 很大程度上降低了环氧树脂的性能;以单宁酸和磷酸配合的体系解决了这个问题, 但使用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯, 降低了固化剂的效率。而且这2种涂料都使用含苯类溶剂, 在湿度较大或有水膜时涂层的附着力明显下降;以环氧树脂和聚乙烯醇缩丁醛为成膜物, 磷酸 - 单宁酸为转化液, 多品种搭配使用颜料的钢铁带油带锈涂料也含有二甲苯溶剂, 不符合环保要求[3]。为此, 本工作研究了一种无溶剂低表面处理涂料, 不仅可以进行带油带锈表面涂装, 且在潮湿条件下也具有良好的固化性能, 更重要的是不含挥发性有机溶剂, 符合环保要求, 还实现了功能的多样化。

1 试验

1.1 基材前处理

以符合GB 912的普通低碳钢为基材, 尺寸为75.0 mm×50.0 mm×2.5 mm;以符合GB 2520的马口铁为基材 (测柔韧性) , 尺寸为100.0 mm×50.0 mm×0.2 mm。选用低碳钢基材按GB 9271-88进行前处理, 置于柴油中浸泡5 d后取出, 用脱脂棉擦拭除去过多的油脂, 使其表面留有一层薄薄油膜, 作为带油涂装的试片, 再选用表面有一层氧化膜的低碳钢, 用砂纸打磨平整, 使表面明显保留锈层, 以作为带锈涂装试片。

1.2 涂层制备

涂料:80 g CYD - 127环氧树脂, 50 g双酚F环氧树脂, 20 g SiO2改性环氧树脂, 15～20 g单官能团环氧活性稀释剂EP - 10, 20～30 g钛白粉, 5～10 g云铁灰, 10～15 g硫酸钡, 10～15 g磷酸锌, 2 ～5 g气相SiO2, 10～15 g滑石粉, 2～3 g BYK - 160分散剂, 1～2 g BYK - 354流平剂, 40 ～50 g固化剂, 0.6% (占涂料总质量) 偶联剂。

根据GB 1727-92, 在25 ℃, 湿度约60%下进行涂装。

1.3 性能分析

参照GB/T 1731-93测定柔韧性。参照GB/T 1732-93测定耐冲击性能。参照GB/T 6739-2006测定硬度。参照GB/T 1723-93测定黏度。参照GB 1764-79 (89) 测定厚度。参照GB/T 1771-91测定耐盐雾性能。参照GB 1728-79 (89) 测干燥时间, 表干:指触法, 实干:刀片法。参照GB 5210-2006测定附着力。

湿附着力:干附着力在高湿或水环境中持久性的反映, 目前尚没有完善的理论进行解释。为此, 在涂装试样实干后封边, 放到水中浸泡20 d后取出, 待表面完全干燥后用拉拔仪测试 (参照附着力的测定方法进行) 。

2 结果与讨论

2.1 基体树脂的选择

目前, 低相对分子质量的液体环氧树脂是高固体及无溶剂重防腐蚀涂料的常用树脂。双酚A型环氧树脂粘接强度高, 固化收缩率低, 耐蚀性好, 主要缺点是韧性及冲击强度不高, 耐热性和耐候性差。双酚F型环氧树脂的性能与双酚A型环氧树脂几乎相同, 但其耐热性稍低, 耐蚀性稍优;另外, 其最大的优点是黏度低流动性好, 相对分子质量相同时它的黏度约是双酚A型环氧树脂的1/2[4]。纳米SiO2改性环氧树脂是通过纳米SiO2硅羟基和双酚A型环氧树脂在加入碱性亲核型促进剂的情况下140 ℃左右发生接枝反应引入-S-O-C-链段, 其韧性和冲击强度较好, 耐热性也有提高, 缺点是黏度较大, 具体制备方法及性能见文献[5]。对于无溶剂的低表面处理涂料选用低相对分子质量的双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂与SiO2改性树脂按质量比8 ∶5 ∶2共混作为基体树脂。

2.2 固化剂的选择

按照基础配方, 分别选用曼尼期类固化剂TZ - 600, 改性脂肪胺6821, 腰果壳油改性芳脂胺固化剂NX - 2007和改性脂肪胺固化剂A - 1。4种固化剂对涂膜性能的影响见表1。

由表1可知:A - 1和TZ - 600固化速度较快, 耐冲击和柔韧性能也较好;在带油和带锈表面上几种固化剂都具有较好的附着力;添加6821和NX - 2007的漆膜表面出现较严重的缩孔和缩边, 润湿铺展性能较差, TZ - 600较好, 最好的是A - 1, 没有明显的缩孔缩边。这是由于A - 1分子中带有亲油基团, 和油污具有良好的相容性, 在带油表面有好的铺展性能, 但其附着力较其他3种略有不足, 故选A - 1作为固化剂, 再选择合适的附着力促进剂来提高其附着力。

2.3 A - 1加入量对涂膜性能的影响

A - 1加入量 (与基体树脂的比) 对涂膜性能的影响见表2。由表2可知, 随A - 1加入量增加, 干燥时间减少, 硬度增加, 附着力也增加, 但固化剂大于30%后柔韧性和耐冲击性有所降低, 固化剂的用量约30%为最佳。

2.4 不同附着力促进剂对涂膜附着力的影响

附着力促进剂为3种硅烷偶联剂:氨基硅烷偶联剂H1 (KH - 550) , 环氧基硅烷偶联剂H2 (KH - 560) 和氨基硅烷偶联剂H3 (KH - 900) 以及按质量比1 ∶1两两混合一共6种类型, 加入量为涂料总质量的0.6%。不同硅烷偶联剂对涂膜附着力的影响见表3。

由表3可以看出, 加入H1和H1+H2偶联剂的涂膜附着力较好, H2和H2+H3的附着力一般, H1+H2可能主要是由于H1的影响, 所以可以在涂料体系加入氨基硅烷偶联剂H1 (KH - 550) 。

2.5 颜基比的影响

在设计涂料配方时, 颜填料体积浓度 (PVC) 一定要小于颜填料的临界体积浓度 (CPVC) 。由于颜填料的PVC和CPVC不容易检测和控制, 通过颜基比对涂层的影响进行研究, 其理论依据与PVC一样。对一般涂料, 颜基比一般控制在0.2～0.9。不同颜基比在常规试样、带油试样、带锈试样和常规浸泡20 d后的附着力结果见图1。不同颜基比涂层 (膜厚100 μm) 的耐盐雾性能见表4。

由图1可知, 常规涂装的附着力在颜基比0.4～0.5达到最大, 颜基比大于0.5附着力趋于下降;带油和常规涂装浸泡的都是颜基比在0.4左右附着力达到最大值, 之后附着力有所下降, 带油涂装的附着力在颜基比0.4～0.6间最大, 之后亦有所下降。总体来讲, 常规涂装的附着力最好, 带锈的次之, 附着力最差的都在6.0 MPa以上。

由表4可知, 划叉盐雾720 h以后, 颜基比在0.3和0.4的涂层无鼓泡, 锈蚀扩散<0.5 mm, 耐盐雾性能最好。综合考虑, 颜基比取0.4。

2.6 环境温度对涂层附着力的影响

图2是常规涂装试片在不同的环境温度下对漆膜附着力的影响情况 (附着力在漆膜固化7 d后测试) 。

由图2可知, 涂层在低温条件下附着力较差, 随着温度升高附着力也提高, 在0～20 ℃内温度对涂层附着力有很大影响, 温度在高于20 ℃后附着力趋于稳定, 产生这种现象的原因是在低温条件下, 漆膜固化不完全, 所以附着力较差。在高于20 ℃条件下, 漆膜固化相对完全, 所以附着力较好。

2.7 无溶剂低表面处理涂料的性能指标

以上试验除了所讨论因素有调整以外, 其他都是按照涂料基础配方进行试验, 根据试验最后确定改性脂肪胺固化剂A - 1最佳加入量为涂料基体树脂的30%, 颜基比最佳为0.4, 硅烷偶联剂KH - 550为总配方0.6%。最优配方涂料及所得涂层的性能见表5。由表5可看出, 该涂料在带油、带锈和常规表面涂装的力学性能如干燥时间、耐冲击性、柔韧性、硬度等基本一致, 不同表面状况对以上指标基本没有影响, 对附着力、耐盐雾性能影响较大, 其中在带油、带锈表面的附着力和耐盐雾性能较常规表面略差。总的来说, 该涂料具有干燥时间短, 带油、带锈、湿附着力强, 耐冲击、柔韧性能优良等优点, 并且具有良好的耐腐蚀性能。

3 结论

(1) 探讨了固化剂、颜基比、附着力促进剂、环境温度等对涂料力学性能和耐蚀性的影响, 确定了改性脂肪胺固化剂A - 1最佳加入量为30%, 颜基比最佳为0.4。试验表明, 硅烷偶联剂KH - 550对附着力增强效果明显, 环境温度在20～50 ℃附着力较好。

(2) 本工作研究的高性能无溶剂低表面处理涂料干燥时间短, 带油、带锈、湿附着力强, 耐冲击柔韧性等力学性能优良, 并且具有良好的耐腐蚀性能, 具有很高的实用价值, 应用前景广阔。

摘要：带油涂装是低表面处理涂料中的一个难题, 从环保方面考虑, 开发无溶剂的低表面处理涂料非常重要。研制了一种可以在带油带锈表面和一定潮湿环境下涂装的新型高性能无溶剂低表面处理涂料, 探讨了固化剂体系、颜基比、附着力促进剂、环境温度等对涂料力学性能和耐蚀性的影响。结果表明:涂膜柔韧性1 mm, 耐冲击性≥45 cm, 各种附着力均大于8 MPa, 划叉盐雾 (720 h) 锈蚀扩散≤0.5 mm。涂料力学性能好, 附着力强, 耐腐蚀性优良。

关键词：低表面处理涂料,带油涂装,带锈涂装,无溶剂,附着力

参考文献

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无溶剂法第4篇

加速溶剂萃取-气相色谱法测定土壤中菊酯类农药残留

采用加速溶剂萃取法测定土壤中菊酯类农药残留物.土壤样品与无水硫酸钠按1∶3(W/W)混合后,再加适量氟罗里硅土,用石油醚与乙腈1∶1(V/V)混合液在加速溶剂萃取仪上以10 Mpa、50℃提取10 min,土壤中3种菊酯类农药的回收率在83.9%～100.0%之间,检出限为33.0～51.2 pg.

作者：孙长恩顾爱国高巍作者单位：国家农药产品质量监督检验中心,江苏,南京,210029 刊名：江苏农业科学 ISTIC PKU英文刊名：JIANGSU AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)：2006 “”(6) 分类号：S4 关键词：加速溶剂萃取菊酯类农药气相色谱土壤

溶剂-反溶剂法制备α-HMX 第5篇

能量和安全性是炸药的两个最重要的性能。通常情况下,人们对于炸药的安全性关注更多以提高武器弹药的使用安全性,这对于炸药的制造、储存、运输和使用都具有十分重要的意义。但在一些较为特殊应用中,如云爆药剂和火工药剂,为了保证起爆精度和灵敏度,通常人们希望在不影响HMX能量的情况下对外界刺激更敏感,α-HMX可以满足上述两种药剂对感度和能量的要求[3]。到目前为止,国内外关于 α-HMX制备方面的研究报道较少,仅有王玉娇,等[3]用50% 的乙酸采用冷却结晶的方法制备出针状的 α-HMX。现研究了一种制备 α-HMX的新方法( 溶剂-反溶剂法) ,该法操作简便快速,具有良好的应用前景。

1 实验

1. 1 实验原理

溶剂-反溶剂法是以结晶学原理为依据制备超细炸药的一种方法[4]。常常被研究者们用来细化各类炸药[5—10],它是事先采用一种溶剂将炸药溶解,然后使其在反溶剂相中结晶析出。由于主溶剂与反溶剂能够互溶,从而降低溶质在溶剂中的溶解性,该过程在短时间内产生巨大的过饱和度,产生的大量晶核来不及长大,因而形成细小的晶体颗粒。在此过程中,由于晶体析出较快,不稳定因素较多,所以对于HMX就可能使相对不稳定的 α-HMX析出。

1. 2 试剂及仪器

β-HMX,甘肃银光化学工业集团有限公司; 丙酮,工业级; 去离子水,实验室自制。智控水浴锅,巩义市予华仪器有限责任公司; 搅拌装置,上海申生科技有限公司; 红外光谱仪FTIR-7600,中国天津市化学仪器厂。

1. 3 实验过程

将1 g β-HMX加入100 m L四口烧瓶中,然后向烧瓶中加入35 m L丙酮,水浴加热至瓶内溶液沸腾,待其充分溶解后,用胶头滴管反复吸取溶液均匀滴入盛有足量去离子水的烧杯中,于此同时用玻璃棒进行搅拌。过滤,将样品放入真空干燥箱内干燥,直至变干,得到 α-HMX。

2 结果与讨论

2. 1 HMX在丙酮中的溶解度

为了在取用溶剂时做到心中有数,不盲目随意的乱取,首先需要知道该物质在这个溶剂中的溶解度,吴志远,等[11]采用静态法测定了HMX在丙酮中的溶解度,所拟合的方程为

lnx = 0. 083 13 - 1 598. 38 / T。

式中x为溶质的摩尔分数; T为热力学温度。相关系数r为- 0. 991 69。HMX在5 个温度下的溶解度值列于表1 中。

注: S为实验测得HMX的溶解度,中括号中数值为文献[12]中对应小括号中温度下的溶解度,Sc为根据拟合方程计算的溶解度,d为相对误差。

由表1 可知,在293 ~ 318 K,随着温度的升高,溶解度逐渐变大大,当温度高于318 K时,丙酮( 沸点329. 4 K) 气化蒸发,溶解度值不稳定。

2. 2 α-HMX的表征

用IR对在本实验条件下得到的奥克托今进行表征,谱图如图1 所示。

由红外谱图可知,在指纹区800 ~ 700 cm- 1内,有三个吸收峰,这与文献[1]的 α-HMX红外谱图相一致,说明本实验过程发生了 β-HMX到 α-HMX的晶型转变。而对应原料 β-HMX在此波段内只有一个吸收峰( 图2) 与文献[1]一致。

2. 3 α-HMX在显微镜下的晶型

α-HMX在显微镜下放大400 倍的照片如图3所示。由图3 可知,制备的 α-HMX呈细长的棒状,晶体表面出现很多裂纹且不致密。由此可推断 α-HMX在外力作用下,容易断裂和破碎,这可能是 α型奥克托今感度升高的主要原因。

3 结论

开辟了一种制备 α-HMX的新方法,通过红外光谱及高倍显微镜表征后确认 β-HMX转化为 α-HMX,该法操作简便快速安全性好,具有广阔的应用前景。

参考文献

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无溶剂法第6篇

陶氏化学聚氨酯业务部在2016年4月22日开幕的2016中国国际体育用品博览会上,正式推出高性能环保型VORAMER无溶剂跑道胶粘剂解决方案,助力在中国打造安全健康的运动跑道和休闲场地。VORAMER系列产品是专为中国市场量身开发的环保塑胶跑道配套材料,特别为发挥运动员实力和确保学生安全而设计,代表了聚氨酯跑道系统最先进的创新技术和安全水平。

陶氏VORAMER无溶剂跑道胶粘剂产品不含苯、甲苯、二甲苯等有毒挥发性溶剂,无任何刺激性气味,无增塑剂、重金属等有害添加物,对人体和环境友好,完全符合环境要求。该产品还拥有良好的施工性能,粘接力强,铺设效率高,同时耐老化性能优异,适用于校园体育场馆跑道、专业运动赛事跑道、休闲步道等。此外,VO-RAMER还提供灵活配方,可根据不同地域、不同气候条件和不同季节特点定制产品,确保施工质量和使用性能。

VORAMER产品在正式发布之前已经成功试用于国内多个体育和休闲项目。2015年底,万科建筑研究中心景观标准化展示区项目采用VORAMER无溶剂跑道胶粘剂,铺装了400多m2的彩色塑胶地面,成为一个生动展现人性化设计的窗口。

无溶剂法第7篇

1 实验部分

1.1 材料的制备

1.1.1 主要原材料

环氧树脂E-51、E-44,聚乙二醇(PEG200),活性稀释剂,促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30),间苯二甲胺,多聚甲醛,壬基酚,上述原料均为工业品。催化剂,自制。

1.1.2 制备方法

通过对环氧树脂的改性,增加其韧性并使其具有一定的表面活性,然后在改性环氧树脂中添加活性稀释剂并搅拌均匀,得到A组分。通过曼尼希反应,合成一种新的改性胺类固化剂,加入促进剂,混合均匀得到B组分。

1)A组分的制备

改性环氧树脂的合成:按一定比例称取环氧树脂E-51、E-44及催化剂投入到反应釜中,加热至100~120℃,然后分次加入PEG200,加完后升温到130℃左右继续反应1~2 h,经冷却得到改性环氧树脂,其具体合成路线如图1。将改性环氧树脂与活性稀释剂混合均匀得到A组分。

2)B组分的制备

向反应釜中加入定量的壬基酚、多聚甲醛和少量的间苯二甲胺,升温至90℃,反应1.5 h。再把剩下的间苯二甲胺加入到反应釜中,继续反应2 h,升温至120℃,保温1 h,然后抽真空脱水,得到固化剂。该反应的具体合成路线见图2。反应完毕后体系冷却到50℃,加入促进剂DMP-30混合均匀,出料得到B组分。

将A、B组分按照一定比例共混,制得一种黏度适中的高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料。

1.2 测试方法

主要测试项目为固含量、浆液的密度、初始黏度、水中初始凝胶时间、固结体的抗压强度、水下粘结强度以及固结体的抗渗压力。其中水中初始凝胶时间和水下粘结强度模拟实际灌浆情况自行设计测试方法,其他项目的测试按照相关国家或行业标准进行。

1.2.1 固含量

按照GB/T 16777—2008《建筑防水涂料试验方法》第5节固含量测试方法进行,加热温度为(120±2)℃,计算结果精确到1%。

1.2.2 浆液密度

按GB/T 13354—1992《液态胶粘剂密度的测定方法重量杯法》进行,测定浆液A、B组分混合后的密度,计算结果精确到0.001 g/cm3。

1.2.3 浆液初始黏度

按GB/T 2794—1995《胶粘剂黏度的测定》中的旋转黏度计法进行,测定浆液A、B组分混合后的初始黏度,计算结果精确到1 mPa·s。

1.2.4 水中初始凝胶时间

在实验室标准条件下[温度(23±2)℃,相对湿度(50±10)%],将A、B组分按照8∶1质量比混合均匀,并称量出45 g倒入250 mL的烧杯中,使其铺展均匀。将250 mL烧杯放入3 000 mL的烧杯中,加水至3 000 mL的刻度处。每隔10 min用玻璃棒接触一次浆液混合体的表面,直到出现“拉丝”现象(图3)。记录此时经过的时间,则该时间为环氧树脂堵漏材料在水中的初始凝胶时间,精确到10 min。

1.2.5 固结体的抗压强度

固结体抗压强度按GB/T 2567—1995《树脂浇铸体性能试验方法总则》测定。试样尺寸为2 cm×2 cm×2 cm,计算结果精确到0.1 MPa。

1.2.6 水下粘结强度

将制备好的“8”字模拉断并浸水24 h后取出。将浆液A、B组分按照8∶1质量比混合均匀,涂于“8”字模断面,对接粘合后用橡皮筋固定好,将粘合面水平放置,立即完全浸入(23±2)℃水中养护28 d,取出后测其粘结强度。实验现象见图4。

1.2.7 抗渗性能

抗渗性能按JC/T 1041—2007《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》中7.10进行,计算结果精确到0.1MPa。

1.3 结果与讨论

1.3.1 活性稀释剂的选择

环氧树脂的活性稀释剂种类很多,它在A组分中主要起调节黏度的作用。当遇到渗漏点缝隙较宽、渗水水流较大的情况,某些活性稀释剂由于本身分子量较小、活性较低,在还没有和胺类固化剂反应之前就可能已经被水冲走,使缝隙中浆液的饱满度下降。因此,本研究选用了具有一定分子量且反应活性较高的环氧活性稀释剂,其主要指标见表1。

1.3.2 固化剂的选择

环氧树脂的固化剂种类很多,如脂肪族胺类、芳香族胺类等,这些固化剂的主要缺点是带有刺激性气味,不利于施工者健康,且水下力学性能较差。本研究通过曼尼希反应合成了一种适合于水中固化的固化剂,其主要指标见表2。

1.3.3 高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能

高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料的性能测试结果见表3(根据Q/HGXT 6—2011《环氧树脂堵漏材料》执行)。

2 工程试验

将本研究制备的环氧树脂堵漏材料试用于深圳地铁两处渗漏维修,事实证明该材料能够快速堵住流量很大的涌水,堵漏效果较佳。施工现场照片见图5(在地铁隧道中拍摄)。

施工过程及需要注意的事项如下:

1)灌浆前,应先将基面部位清除干净,固定灌浆嘴,用快干水泥进行封缝,待快干水泥变白、有一定强度后才能开始进行灌浆。

2)浆液按A∶B=8∶1的质量比配制,将B组分倒入A组分内,并充分搅拌均匀。由于本产品固化速度快,常温下20 min就开始凝胶,故每次配制4~5 kg为宜。

3)用细铁丝扎紧高压胶管,用灌浆机进行灌浆;浆液灌满后,用细铁丝把高压胶管扎实,并密切注意灌浆压力的变化,防止爆管。

4)经过约72 h的固化,可将外露的灌浆嘴切去并用水泥砂浆抹平。

5)对于宽度较大的渗漏点,可钻不同深度的孔进行多次补灌,以保证灌注饱满。

6)施工现场需要注意通风和作业人员的个人防护,并及时收集废浆进行集中处理,避免污染周边环境。

3 结论

本研究制备的高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料是一种固化快、在有水条件下具有较高粘结强度的新型堵漏材料,黏度适中、可灌性好,在地铁、隧道堵漏工程中具有广阔的应用前景。

摘要：采用自制催化剂合成了改性环氧树脂,并优选活性稀释剂和固化剂制备了高强度无溶剂环氧树脂堵漏材料,同时研究了其水下初始凝胶时间和水下粘结强度等主要性能。工程试用结果表明,该材料能够快速堵住流量很大的涌水,适合在地铁、隧道工程中应用。

关键词：环氧树脂,堵漏,水下初始凝胶时间,水下粘结强度

参考文献

[1]邹海良,张亚峰,邝健政,等.弹性环氧灌浆材料的性能研究[J].新型建筑材料,2009(10):73-78.

[2]杨海.曼尼希型改性间苯二甲胺[J].热固性树脂,1998(2):39-43.

无溶剂法第8篇

本实验研制了无溶剂环保聚氨酯涂层材料,该材料具有相分离的凝聚态结构,硬相提供强度,软相提供弹性,可以在强度和弹性间取得良好的平衡。使用中具有优良的耐磨、耐油性能,弹性好,吸震性能好,材料的物理性能与施工性能可调整余地大,可满足海洋耐候性和船舶环境要求,是目前最具发展潜力的环保船舱地板材料[1,2,3,4,5,6,7,8]。

1 实验部分

1.1 主要原料

聚醚多元醇(HF201):undefined,加入量20～80份,北京市汉丰聚氨酯有限公司;聚醚多元醇(HF330N):undefined,加入量15～30份,北京市汉丰聚氨酯有限公司;聚醚多元醇(PTMG1000):undefined,加入量5～15份,北京市汉丰聚氨酯有限公司;二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI):undefined,牌号为100LL,加入量30～70份,烟台万华集团;3,3,-二氯-4,4,-二氨基二苯甲烷(MOCA):undefined,羟值为419mg KOH/g, 加入量10～50份,苏州市湘园特种精细化工有限公司;催化剂:牌号为P104,加入量0.5～3份,石家庄万福化工有限公司;阻燃剂:牌号为SKR303,廊坊市思科瑞聚氨酯有限公司,加入量0～70份;紫外线吸收剂:牌号为UV327,加入量0.5～2份,南京米兰化工有限公司; 防老剂:牌号为1010,加入量1～3份,南京米兰化工有限公司;色浆:牌号为HFG707,加入量1～5份,北京汉丰聚氨酯有限公司;滑石粉:规格为1000目,加入量0～50份,北京峰雪科技发展有限公司。

1.2 化学反应方程式

(1)预聚物的合成

(2)R值≤1

(3)R值＞1

1.3 样品制备

(1)结构预聚物制备:在装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中分别加入计量好的多元醇,升温至110℃真空脱水2h,测定水分含量小于0.1%时,停止抽真空并降至常温。加入计量好的MDI,通入N2,升温并保持体系在80℃反应2h,当测定体系的NCO含量达到理论值时停止反应,作为A组份备用。

(2)将MOCA、多元醇、滑石粉、色浆和其他助剂混合,在锥形磨中研磨2次,用刮板细度计测试研磨料细度小于30μm时,结束研磨;在装有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中加入研磨好的原料,并升温至110℃真空脱水2h,测定水分含量小于0.1%时,停止抽真空并降温,作为B组份备用。

(3)将A、B组分按配方计算重量比混合。放置到聚四氟乙烯的模具中,制得(2±0.1)mm的涂层,在标准条件(23±2)℃、湿度(60±15)%下成膜,养护96h,然后脱模,在标准条件下养护72h,得待测试样。

1.4 仪器及性能测试

1.4.1 仪器

锥形磨:QZM-1,中国天津材料试验机厂;万能拉力机:CMT4304,深圳新三思仪器有限公司;橡胶硬度计:LX-A,上海六菱仪器厂;刮板细度计:天津永利达材料试验机有限公司;水分测定仪:WS-2,淄博三泵科森仪器有限公司;氧指数测定仪:HC-2C,南京上元分析仪器有限公司。

1.4.2 测试方法

固体含量按GB/T19250进行试验。拉伸性能按GB/T16777-2008中9.2.1进行试验,拉伸速度为(500±50)mm/min。撕裂强度按GB/T529-1997中5.1.2直角形进行试验,无豁口,拉伸速度为(500±50)mm/min。邵A硬度按GB/T531.1-2008规定进行试验。

2 结果与讨论

2.1 R值对聚氨酯弹性地板性能的影响

通过调节体系的nNCO/nOH,改变R值,从而改变材料化学交联密度,聚氨酯弹性地板的拉伸强度随R值变化如图1,断裂伸长率变化见图2。由图1和图2可知,随着R值的增加,拉伸强度逐渐增大。这是因为当R值较低时,材料不能形成大分子网格,强度较低,随着R值的增加,异氰酸酯基团反应生成缩二脲基、脲基甲酸酯基,分子网络更完善,分子间作用力增大,故拉伸强度和伸长率增加。当R值过大时,化学交联密度开始不均匀,拉伸过程中容易引起应力集中,同时影响硬相结晶,降低物理交联点,因此拉伸强度和伸长率到达最高点后下降。

2.2 扩链剂加入量对体系性能的影响

改变扩链剂用量,聚氨酯弹性地板与钢板的粘结力和断裂伸长率,结果分别见图3和图4。由图可得,聚氨酯弹性地板与钢板的粘结力随着扩链剂加入量的增加先增大再降低。随着扩链剂的增加,硬段含量增加,硬段较强的静电力使材料与钢板的作用力增大,同时分子量增大使材料的机械性能优化。但过高的扩链剂用量,使内聚能过大,影响了材料与钢板间的浸湿作用,使界面粘结力下降。由图4可得,随着扩链剂量的增加,硬段含量增加,硬段彼此靠拢,静电力作用增强,有利于氢键生成,增强了分子间的作用力,同时微相分离充分,使得软段的柔性和硬段的物理交联点作用充分发挥,因此断裂伸长率增大。

2.3 阻燃剂加入量对体系性能的影响

图5为阻燃剂含量对氧指数的影响。由图5可得,随着阻燃剂含量的增加,氧指数增大。阻燃剂加入量达到50份后,阻燃效果增加变缓,主要是阻燃协同效应消失造成。

2.4 填料(滑石粉)加入量对体系性能的影响

改变填料加入量可以改变聚氨酯弹性地板与钢板的粘结力和断裂伸长率,结果见图6和图7。图中出现极大值,主要原因在于少量填料起到消泡补强作用,改善了成型条件,减少了制品缺陷,使拉伸强度增大;填料量继续增加后,容易形成团聚,造成材料产生缺陷,同时填料减少了分子间作用力,引起拉伸强度下降。

3 结论

随R值增加材料的断裂伸长率出现极值,拉伸强度逐渐增大,在R=1.2时均出现极大值和拐点。扩链剂用量为2.55时,材料与钢板粘结力最大。扩链剂用量在3.5%以内,断裂伸长率随扩链剂用量增加而逐渐增大。适宜的滑石粉添加量为20%。

摘要：以组合聚醚多元醇、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA)为原料制备了舱室用无溶剂聚氨酯弹性地板材料,研究了R值、扩链剂、填料等因素对其力学性能、阻燃性能等的影响规律。结果表明,该弹性地板材料具有优良的弹性、强度、环保和施工工艺性,可以满足现代舰船舱室地板的性能要求。

关键词：舰船,地板,弹性,无溶剂,聚氨酯

参考文献

[1]中国聚氨酯工业协会涂料专委会.聚氨酯地坪涂料的发展现状[J].涂料技术与文摘,2009,8:6-9.

[2]郑劲东.国外舰载飞机甲板用防滑涂层的研究与进展[J].舰船科学与技术,2003,25(5):87-89.

[3]Brown,J.Deck coatings the i mportance of onboard maintenancefor ships[J].Journal of Protective Coatings and Linings,2001,18(5):58-62.

[4]Mailvaqanam N P,Collins P G.Effect of workmanship factorson traffic deck waterproofing systems[J].Indian ConcreteJournal,1997,71(12):669-675.

[5]Spell man D L,Stratfull R F.An electrical methodfor evaluatingbridge deck coatings[J].Highway Res Rec,1971:64-71.

[6]Smith,Kent W.Elastomer Deck.Anew material for furniture[J].Technomic Publ Co,Inc,1978:21-23.

[7]Churray,Brian.UHP projects awarded deck resurfacing[J].Journal of Protective Coatings and Linings,2008,25(1):88-89

无溶剂法第9篇

关键词：Amberlyst15,7-羟基-4-甲基香豆素,无溶剂合成

7-羟基-4-甲基香豆素, 是一种重要的医药、化工中间体, 还可做利胆药, 镇痛剂, 荧光增白剂, 酶活性的荧光测定标准, 生成杀虫剂的原料等[1], 多年来一直引起人们极大的兴趣。香豆素及其衍生物可以通过多种方法合成, 例如Perkin法[2], Knovenegal法[3], Wittig法[4], Pechmann法[5]和Reformatsky法。在这些合成方法中, 国内主要采用的是传统的Pechmann合成法, 因其原料简单, 产率较高, 制备7-羟基-4-甲基香豆素即用浓硫酸催化间苯二酚和乙酰乙酸乙酯反应。但这种方法不但用完后处理起来比较麻烦、对设备有腐蚀作用, 而且废酸的排放对环境造成严重污染。针对这些缺点, 开始采用固体酸, 如:磷钨酸/活性炭[6], 对甲苯磺酸[7], Zr O2/H2SO4固体超强酸[8], Ti O2/H2SO4固体超强酸等作为催化剂合成7-羟基-4-甲基香豆素。用固体酸催化剂代替液体催化剂有可循环使用, 通过过滤很容易与产物分离, 减少设备腐蚀, 环境友好的优点。

本实验采用Amberlyst 15固体催化剂来催化合成7-羟基-4-甲基香豆素, Amberlyst 15是一种磺化聚苯乙烯型树脂, 由于其价格便宜, 无毒无危险性无腐蚀, 化学物理性质稳定, 可进行长时间的反应, 可重复使用三次, 生产的目标产物的产率只有很小的改变。已经被应用到很多有机反应中, 例如将THP醚转化成醋酸盐[9], Michael[10]and aza-Michael反应[11], 合成烯丙基氨化合物[12], α-羟基膦酸酯[13], 2, 3-不饱合配糖[14], 喹啉[15], α-氨基膦酸酯[16], 等等。目前, 有文献报道用其它磺酸树脂[17]催化合成7-羟基-4-甲基香豆素, 需用酸浸泡的方法将树脂进行预处理, 在烘干的过程中易失去活性。在本实验中采用了Amberlyst 15作为催化剂合成产物, 不需要预处理, 使用方便, 条件温和, 实验过程简单。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

间苯二酚、乙酰乙酸乙酯均为分析纯、Amberlyst 15工业品。

美国Opti Melt数字熔点仪, 美国Nicolet公司Avater 370红外光谱仪。

1.2 7-羟基-4-甲基香豆素的合成

在装有磁力搅拌子、温度计和冷凝管的三口烧瓶中加入一定量的间苯二酚、乙酰乙酸乙酯和Amberlyst 15, 搅拌下加热, 反应指定时间后, 加入70%的乙醇溶解, 趁热过滤除去离子交换树脂, 在冷水中析出晶体, 抽滤再用70%的乙醇洗涤, 得淡黄色晶体, 重结晶得白色晶体, 称重, 计算产率。

2 结果与讨论

2.1 原料配比对产率的影响

以Amberlyst 15为催化剂, 改变原料配比进行实验, 实验结果见表1。

由表1可知, 增加间苯二酚的用量利于平衡向正向进行, 产率增大。当间苯二酚与乙酰乙酸乙酯的摩尔比达到1:1时, 产率最高。当继续增加间苯二酚的用量时, 晶体中会存在部分没有反应完的片状白色间苯二酚, 由于间苯二酚极易溶于水, 而目标产物微溶于热水, 将粗产物溶于冰水中, 除去间苯二酚过滤得到最终产物, 产率下降。所以如表1所示, 最佳原料配比为1:1。

2.2 催化剂用量对产率的影响

在间苯二酚:乙酰乙酸乙酯=1:1, 110℃的情况下反应160min, 考察催化剂用量对产率的影响, 实验结果见表2。

由表2可知, 催化剂用量增加, 产率显著增加, 催化剂用量为0.5g, 产率为65.16%, 但当继续增加催化剂用量, 产率增加不明显, 所以最佳催化剂用量为0.5g。

2.3 反应温度对产率的影响

反应温度是影响反应产率的重要因素, 在间苯二酚:乙酰乙酸乙酯=1:1, 0.5g催化剂的条件下反应160 min, 考察反应温度对产率的影响, 实验结果见表3。

由表3可知, 反应温度升高, 有利于目标产物的生成, 温度较低时, 生成的目标产物为白色针状晶体, 当温度为112℃时, 晶体略显黄色, 当温度升高到115℃和118℃时, 晶体色泽加深, 呈深黄色, 且熔程变大, 说明有副反应的发生, 提纯难度增加, 至使产率下降, 所以最佳温度为110℃。

2.4 反应时间对产率的影响

反应时间也是影响产率的一个重要因素, 在间苯二酚:乙酰乙酸乙酯=1:1, 0.5g催化剂的条件下, 在110℃时改变反应时间, 考察反应时间对产率的影响, 实验结果见表4。

由表4可知, 延长时间可迅速提高产率, 反应时间为160 min时, 产率为65.1 6%, 但继续延长时间, 会有副反应的发生, 生成的产物为深黄色粘稠状, 且不溶于乙醇, 所以最佳反应时间为160 min。

2.5 7-羟基-4-甲基香豆素的表征

以KBr压片, 在400~4000cm-1测定产物7-羟基-4-甲基香豆素的红外吸收光谱, 见图1。

由图1可看出, 各官能团的吸收峰如下:3495 cm-1是-OH的吸收峰;3119cm-1是-CH3和-CH2的吸收峰;1660 cm-1, 1600cm-1, 1454 cm-1对应的是苯环骨架振动;848 cm-1对应的是苯环外C=C-H面外弯曲振动。与标准谱图基本一致。