微胶囊的改性
1.5 聚N-异丙基丙烯酰胺的研究
1.5.1 聚N-异丙基丙烯酰胺的研究现状
聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）是一种重要的温敏性聚合物，是目前报道最多的典型的温度敏感型高分子。自从1984年Hirokawa和Tanaka等[13]N-异丙基丙烯酰胺具有低温溶解、高温相分离的特性以来，PNIPAAm就成了温敏性聚合物研究的热点。聚N-异丙基丙烯酰胺类聚合物温敏性凝胶的研究工作很多，但都是得到线性的无规或嵌段共聚物。随着技术的发展，ATRP技术的出现，开始利用ATRP技术合成含有NIPAAm嵌段的具有特定结构的A-B、A-B-A嵌段性两亲性的共聚物。
由于其大分子侧链上同时具有亲水性的酰胺基-CONH-和疏水性异丙基-CH （CH3）2，使线型PNIPAAm的水溶液及交联后的PNIPAAm水凝胶呈现出温敏性。NIPAAm的水溶液有这样的特性：在32℃左右存在一个低临界溶解温度（LCST），溶液达到或高于此温度时，NIPAAm水溶液在一个相当宽的温度范围内可以发生相分离，而温度低于LCST以下时，沉淀的PNIPAAm又能迅速溶解。
1.5.2 聚N-异丙基丙烯酰胺的温敏机理
在对PNIPAAm的研究中，它产生温敏特性的机理是人们最关心的一个问题。其温敏机理为：在其分子内具有一定比例的疏水和亲水基团，它们与水在分子内、分子间会产生相互作用。在LCST以下，PNIPAAm分子链溶于水时，由于氢键及范德华力的作用，大分子链周围的水分子将形成一种由氢键连接的、有序化程度较高的溶剂化层，并使高分子表现出一种伸展的线团结构。温度上升后，部分氢键被破坏，大分子链疏水部分的溶剂化层随之被破坏。PNIPAAm大分子内及分子键疏水相互作用加强，形成疏水层，水分子从溶剂化层排出表现为相变。此时高分子有疏松的线团结构变为紧密的胶粒状结构，从而产生温敏性[14]。
1.5.3 聚N-异丙基丙烯酰胺的改性
PNIPAAm的机械强度很差，尤其是在被水溶胀的状态下，基本丧失了支撑其自身的能力，因而在很大程度上限制了其应用效果。基于PNIPAAm的嵌段共聚物同样具有温度响应性，因此可以将PNIPAAm与其他单体共聚或与基材接枝等来赋予材料特殊的性能。例如，PNIPAAm聚合物存在着机械强度差，伸展状态下过于柔软以及难以从溶液中分离除尽等缺点，故将PNIPAAm与疏水性链段
共聚，可以降低其相转变温度，与亲水性链段共聚，可以提高其相转变温度。与具有pH响应性、光敏感性的材料共聚，可以得到具有多重响应性的共聚物。与具有良好力学性能的材料共聚或接枝，可以改善其机械性能等。
乙基纤维素是制备微胶囊的优良壁材，具有出色的理化稳定性和良好的生物降解性，制备的微胶囊具有控制释放、靶向作用等特点，已被广泛地用作药物载体。龚建森等以乙基纤维素为载体材料，采用乳化—溶剂挥发法制备了禽霍乱微胶囊疫苗，制成的微胶囊疫苗具有较高的抗原包埋率，体外释药研究表明微胶囊疫苗具有良好的缓释特性。通过接枝乙基纤维素共聚，不仅提高了PNIPAAm的力学性能，同时也赋予了高分子基材许多特殊的性能，大大提高了基材的研究价值和应用价值。
1.6 纤维素及其衍生物接枝改性
1.6.1 纤维素主要接枝改性方法
接枝共聚是指在聚合物主链上通过化学键连接上另外一种单体单元，是对纤维素及其衍生物进行改性的有效途径。目前常用的纤维素接枝改性的方法主要包括自由基聚合、离子型聚合、原子转移自由基聚合[15]等。
1.6.1.1 自由基引发接枝
自由基引发的纤维素接枝研究较多，如四价铈引发接枝、五价钒引发接枝、高锰酸钾引发接枝、过硫酸盐引发接枝、Fentons试剂引发接枝、光引发接枝、高能辐射引发接枝等。引发反应的大分子自由基，可以借助各种化学方法、光、高能辐射和等离子体辐射等手段产生。在化学方法中，氧化还原体系的研究比较广泛，如高氧化态金属可以与纤维素构成氧化还原体系，使纤维素产生大分子自由基。另一种氧化还原体系是引发剂本身产生小分子自由基，然后从纤维素骨架上夺取氢原子，产生大分子自由基。
1.6.1.2 离子引发接枝
离子型接枝共聚可以分为阳离子聚合和阴离子聚合两种，它们都是通过在纤维素分子上生成活性点来实现的。阳离子引发接枝聚合，主要是通过BF3、TiCl4等金属卤化物，在微量的共催化剂存在下，进行包括碳正离子在内的接枝共聚反应。阴离子引发接枝，则根据Michael反应原理，首先将纤维素制成钠盐，再与乙烯基单体反应生成接枝共聚物。与自由基接枝共聚相比，离子型接枝在纤维素
接枝共聚反应中所占的比例不大，但在反应的可重复性、可控性（指对接枝侧链的分子量、取代度和纤维素骨架接枝点的控制）、以及消除反应中的均聚物等方面具有优势。目前离子引发接枝多为阴离子引发接枝，阴离子接枝聚合所得的聚合物支链规整，分子量可控。离子引发接枝共聚反应不仅速度快，接枝位置可以控制，而且对一些不能由自由基引发聚合的单体，也可以采用离子引发接枝，但离子型接枝共聚需在无氧无水的情况下进行，实施困难，同时在碱金属氧化物的存在下，纤维素可能会发生降解[16]。
Malmstrom用22溴异丁酰溴将纤维素(滤纸)表面酰化,形成活性引发点,引发了与甲基丙烯酸酯的ATRP接枝共聚[17]，实现了羟乙基甲基丙烯酸酯的ATRP聚合Temuz、Huang与Vlcek等采用类似方法合成了纤维素及其衍生物与甲基丙烯酸酯或苯乙烯的接枝共聚物,。Meng在离子液体中合成了纤维素大分子引发剂, 随后引发了甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的ATRP。
1.6.2 纤维素衍生物接枝
纤维素衍生物(cellulose derivatives)是指利用纤维素原料通过简单工业处理得到的各种取代型纤维素。根据取代基的不同,常用的纤维素衍生物主要有羧甲基纤维素、乙基纤维素(EC)、二醋酸纤维素(CDA)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)等。纤维素衍生物与纤维素相比,具有较好的溶解特性(可以溶解于常见的有机溶剂体系,如三氯甲烷、四氢呋喃等),更高的分解温度,较弱的氢键作用,而且不改变纤维素本身的结构特点与优良机械性能。纤维素衍生物的接枝共聚物结构多样,功能复杂, 是非常有潜力的发展方向[18]
1.6.3 接枝共聚物的性能
纤维素接枝共聚物的性能随单体的选择和反应条件的不同而差异。根据Stannett等的评述,接枝亲水性单体可改善纤维的润湿性、粘合性、可染性及提高洗涤剂去油污速率;接枝疏水性单体则生成对合油污等各种液体低润湿性的产物[19]而采用两种单体的混合接枝,更能制得综合性能优异的产品。一般说来,表面接枝可使纤维素具有耐磨、润湿或疏水、抗油与粘合等性能,本体接枝则赋予其抗微生物降解与阻燃性能。
1.7 温敏性嵌段共聚物的制备
由温敏性单体接枝成的温敏性嵌段共聚物的方法很多，常用的有活性／可控自由基聚合、离子型活性聚合、直接缩聚法及嵌段共聚物化学改性等方法。这里
主要介绍活性/可控自由基聚合的方法。
活性聚合，在1956年时由美国科学家Szware第一次建立了这个概念。自Xerox公司于1993年发现氮氧调控自由基聚合方法后，活性可控自由基聚合进入飞速发展时期。活性聚合是高分子发展史上最伟大的发现之一，它不但可以有效地控制聚合物的分子量和分子量分布，作为聚合物的分子设计最强有力的手段之一，还可以用来合成复杂结构的聚合物，是高分子合成技术从自由王国向必然王国进发迈出最有意义的一步。活性聚合，是无终止、无转移、引发速率远大于增长速率的聚合反应。活性聚合按照引发机理的不同，可以分为阳离子聚合、阴离子聚合、配位活性聚合、自由基活性聚合等.在近年来，相继发现多种活性可控自由基聚合方法，并迅速成为制备嵌段、接枝、星型、梯度、超支化及无机杂化等结构聚合物的最常用方法[20]制备嵌段共聚物的方法主要有阴离子聚合、氮氧自由基（TEMPO）调控自由基聚合、ATRP和RAFT[21]
1.7.1 原子转移自由基聚合
原子转移自由基聚合ATRP(atom transfer radical polymerization)由Matyjaszewski[22-25]awamoto[26]两个研究组于1995年几乎同时独立发现的，该法被认为是一种“万能”的活性聚合方法，其实现了真正意义上的活性自由基聚合，引起了世界各国高分子学家的极大兴趣。ATRP备受关注，通过它可以合成预定结构、预定分子量、分子量分布很窄的均聚物或共聚物，其产品在高性能粘合剂、分散剂、表面活性剂、高分子合金增溶剂和加工助剂、热塑性弹性体等高技术领域内都具有广泛的应用前景。
ATRP体系一般由有机卤化物引发剂、聚合单体、低价过渡金属卤化物催化剂以及配体等组成。原子转移自由基聚合具有以下优点[27]：（1）单体适用面积十分广泛，几乎包括了所有适用于其他活性聚合体系的单体和一些目前无法进行活性聚合的单体；（2）ATRP不需要经过复杂的合成路线，反应速度快，对反应条件要求低，聚合条件温和，易于实现工业化；（3）与经典的自由基聚合相比，ATRP实现了活性/可控自由基聚合，得到的聚合物分子量可控且分布窄，并可对聚合物结构进行设计控制。但是ATRP的缺点主要是其对价格昂贵的催化剂用量大，且聚合速率慢，因而ATRP实现工业化的过程面临较大的挑战。
ATRP的基本原理是聚合体系中处于低价氧化态的金属络合物从有机卤化物分子中夺取卤原子，得到高价氧化态的金属络合物和具有引发活性的自由基（R?），使得体系中始终存在自由基活性种与有机大分子卤化物的可逆平衡，从而有效的控制了反应中自由基的浓度，降低自由基聚合速率，最终得到分子量可控且分布窄的聚合物[28]其原理如下图1.1所示：
图1.1 ATRP反应原理
上图中，X为Cl、Br、I；M为单体；Ki为引发反应速率常数；Kp为聚合反应速率常数。采用ATRP法可以制备AB型、ABA型、ABC型、嵌段型及星型等多种结构的嵌段共聚物.嵌段共聚物是分子结构规整聚合物中研究最多、应用最广的一类聚合物。至今为止只有活性聚合反应才能合成出不含均聚物、分子量及组成均可控制的嵌段共聚物。
1.7.2 可逆-加成-断裂-链转移聚合
Rizzardo等人于1998年首次报道了一种新的活性/可控自由基聚合的方法，即是可逆-加成-断裂-链转移聚合（Reversible Addition Fragmetation Chain Transfer Polymerization），简称RAFT。这种聚合的特点是向经典的自由基聚合体系中加入了一种具有较高链转移常数的强制链转移剂，且此链转移反应能可逆进行，从而克服了由于活性种向溶剂或其他杂质发生不可逆链转移反应而造成聚合失控的缺点，成功实现了自由基的活性/可控聚合。RAFT聚合由于其反应条件温和，单体适用广，成为制备嵌段共聚物较为广泛使用的方法[29]。其反应机理如下图1.2所示：
图1.2 FART反应活性机理
RAFT的优点为：（1）对聚合物分子量的控制完全通过调节单体与强制链转移剂初始浓度比来实现，简单易行；（2）与阴离子聚合制备嵌段共聚物相似，RAFT聚合可以采用分步加料方法，向聚合物体系中加入第二种单体来制备一系列预期的嵌段共聚物；（3）与其他活性/可控自由基聚合相比，可用于RAFT聚合的单体比较多，且聚合反应可控性好，没有杂质的残留；（4）RAFT聚合对反应条件要求低，反应可在较低的温度下进行，且适用于本体、溶液、悬浮和乳液聚合等。
1.7.3 氮氧自由基聚合
氮氧自由基聚合（TEMPO）由于其空间位阻不能引发单体聚合，但可以快速与增长链自由基耦合生成休眠种，而这种休眠种在高温下（>100℃）又可分解产生自由基，复活成活性种，即通过TEMPO的可逆链终止作用，活性种与休眠种之间建立了一种快速的动态平衡，从而实现了活性/可控自由基聚合。
但目前适用于氮氧自由基聚合的单体只有苯乙烯及其衍生物，且该聚合反应速率较慢，所需的时间长。
1.8 本论文的思路和目的
ATRP技术适用面广、聚合工艺简单，可以像自由基聚合那样不需经过复杂的合成路线就可合成具有指定结构的聚合物，因此有十分广阔的应用前景。乙基
纤维素是制备微胶囊的优良壁材，具有出色的理化稳定性和良好的生物降解性，制备的微胶囊具有控制释放、靶向作用等特点，已被广泛地用作药物载体。乙基纤维素为疏水型聚合物，引入亲水聚合物短链后将得到两亲型共聚物。NIPPAm 是一种具有温度感性的高分子。其分子结构单元中同时存在亲水性的酰胺基和疏水性的烷基基团,两类基团在空间结构上互相匹配。因而我选择ATRP 可控合成EC-g-PNIPAAm具有可行性。
本文制备微胶囊采用溶剂蒸发法，以EC-g-PNIPAAm聚合物为壁材，制备艾叶粉水溶液微胶囊，对其制备工艺进行探索、优化，以及对温度感应微胶囊在不同温度下释放速率进行了具体实验研究和定量分析。由于微胶囊具有良好的生物相容性，也被越来越多的应用到生物和制药等前沿领域，在日常生活和科学研发中发挥着重要的作用，为今后实现药物微胶囊定点、定时、定量的释放打下了基础。
偶联剂表面改性Sb_2O_3的研究
Sb 2O 3表面含有一定数量的羟基，因而具有亲 水性，与有机高聚物相容性差，不仅影响其阻燃效果，而且导致高聚物制品的机械性能和加工性能下降。因此，对其进行表面改性，使Sb 2O 3表面连接一层有机长链分子，便可以使Sb 2O 3粉末具有亲油性，提高与单体及高聚物树脂的相容性，另一方面还可提高Sb 2O 3的添加量，降低生产成本。 本文研究了不同偶联剂对Sb 2O 3的改性效果，考察了反应时间和反应温度对表面改性效果的影响，通过实验和理论计算确定了偶联剂的最佳用量，并阐述了偶联剂的作用机理。 1 实验部分 1.1 原料 Sb 2O 3，平均粒径895nm ，广东东莞市达利锑 品冶炼有限公司；硅烷偶联剂，A-151，A-172和 KH-570，南京康普顿曙光有机硅化工有限公司；钛酸酯偶联剂，NDZ-101，NDZ-201和NDZ-311， 南京康普顿曙光有机硅化工有限公司；正庚烷，分析纯，江苏宜兴市第二化学试剂厂；去离子水，自制。 1.2实验设备 500mL 玻璃夹套釜；数控恒温水槽，THD-06Q ，宁波天恒仪器厂；激光粒径分析仪，LS-230， 美国Coulter 公司，测量范围在0.04~2000μm ，以重均粒径作为比较的标准；视频光源接触角测试仪，OCA20，德国Data-physics 公司。 1.3试验方法 称取适量的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂，溶 于正庚烷中，加入经干燥的Sb 2O 3粉末，在一定反应温度下搅拌若干时间，然后烘干。用液压机压制成片后用去离子水进行接触角测试。 2 结果与讨论 2.1 不同偶联剂对改性效果的影响 偶联剂表面改性Sb 2O 3的研究 何 松 (福建省建筑科学研究院，福州，350025) 摘要研究了不同偶联剂表面改性Sb 2O 3的改性效果和条件，结果发现钛酸酯偶联剂NDZ-101的 改性效果最佳，其最佳用量为1.0%与理论计算值相当；当改性时间大于30min ，改性温度大于60℃，改性效果趋于稳定。 关键词 三氧化二锑 偶联剂 表面改性 Study on Surface Modification for Sb 2O 3with Coupling Agent He Song (Fujian Academy of Building Research,Fuzhou,350025) Abstract:The effects and conditions of surface modification for antimonous oxide (Sb 2O 3)with different coupling agents were studied,the conclusions were obtained as follows:titanate coupling agent NDZ-101has the best modifying effect and the optimum loading of the coupling agent is 1.0wt%;the modifying effect stabilizes when modificntion time is longer than 30min and modification temperature is higher than 60℃. Keywords:antimonous oxide;coupling agent;surface modification 收稿日期：2008-07-14 塑料助剂2008年第5期（总第71期） 46
【2017年整理】改性沥青混合料面层施工技术
改性沥青混合料面层施工技术本文简要介绍了改性沥青混合料和改性沥青SMA混合料（通称改性沥青混合料）面层的施工工艺，主要包括生产和运输、摊铺、碾压、接缝、开放交通等内容。 一、生产和运输 （一）生产 改性沥青混合料的生产除遵照普通沥青混合料生产要求外，尚应注意以下几点： 1．改性沥青混合料混合料生产温度应根据改性沥青品种、黏度、气候条件、铺装层的厚度确定，改性沥青混合料的正常生产温度根据实践经验并参照表1K41104 2选择。通常宜较普通沥青混合料的生产温度提高10～20℃。当采用表1K411042以外的聚合物或天然沥青改性沥青时，生产温度由试验确定。 改性沥青混合料的正常生产温度范围(℃) 表I
2．改性沥青混合料宜采用间歇式拌合设备生产，这种设备除尘系统完整，能达到环保要求；给料仓数量较多，能满足配合比设计配料要求；且具有添加纤维等外掺料的装置。 3．改性沥青混合料拌合时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀包裹骨料为度。间歇式拌合机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5～lOs)。改性沥青混合料的拌合时间应适当延长。 4．间歇式拌台机宜备有保温性能好的成品储料仓．贮存过程中混合料温降不得大于10℃，且具有沥青滴漏功能。改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h；改性沥青SMA 混合料只限当天使用；OGFC混合料宜随拌随用。 5．添加纤维的沥青混合料，纤维必须在混合料中充分分散，拌合均匀。拌合机应配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送装置喷入拌合锅，拌合时间宜延长5s以上。颗粒纤维可在粗骨料投入的同时自动加入，经5---lOs的干拌后，再投入矿粉。 6．使用改性沥青时应随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵，堵塞时应及时清洗。 （二）运输
苯丙乳液的合成及其改性
广州大学化学化工学院 本科学生综合性、设计性实验报 告 实验课程高分子合成实验 实验项目苯丙乳液的合成及其改性 专业应用化学班级10应化 学号73 姓名邓亚中 指导教师宋建华 开课学期2012 至2013 学年 2 学期时间2013 年 5 月9 日
反应就终止了，这称为第三阶段。 乳液聚合技术重要的特征为分隔效应，即聚合增长中心被分隔在为数众多的聚合场所内， 这一特征使得乳液聚合过程具有较高的聚合速度以及产物分子量高等优点， 同时还使生产工艺乃至产品结构和性能易于控制和调整，通过聚合工艺来实现聚合物结构和性能的优化。 乳液聚合方法及聚合产物也存在自身的缺点。例如，自由基碎片及乳化剞的存在使得乳液聚合产物不能高于高纯领域；与本体聚合相比，乳液聚合的反应器有效容积量由于分散介质的存在而被降低。 （2）本课题的聚合机理：使用含乙烯基的有机硅烷改性苯丙乳液，是直接利用乙烯基有机硅氧烷单体中的双键和苯丙乳液单体进行自由基聚合，其分子结构较小，相对聚有机硅氧烷大单体来说更容易与苯丙乳液共聚，因此使用较少的用量就可以达到改性要求。乙烯基三乙氧基硅烷（VTES ）对苯丙乳液进行改性，一方面可通过烷氧基的水解缩合反应形成交联结构，提高共聚物的强度，改进性能；另一方面， 共聚物中未反应完的 Si-OH 基可与无机基材表面的羟基等作用，形成氢键或化学键，提高与被粘表面的粘接强度。 3．实验装置与材料 （1）实验设备 三口烧瓶、冷凝管、恒压滴液漏斗、电动搅拌器、恒温浴、温度计、玻璃棒、烧杯、分析天平 （2）实验药品 设备装置图 药品名称 分子量 规格 用量 苯丙乳液 苯丙乳液改 性 十二烷基硫 酸钠 1.7g 3.4g JS86 1.7g 3.4g 丙烯酸 甲基丙烯酸 甲酯 丙烯酸丁酯 苯乙烯 氨水 -- -- 适量 适量 有机硅 （KH-570） -- -- -- 乙二醇 -- 过硫酸钾 1.5g 1.5g
吸附剂的应用研究现状和进展
84 吸附剂的应用研究现状和进展 杨国华1，黄统琳1，姚忠亮3，刘明华1,2 （1．福州大学环境与资源学院，福建 福州 350108； 2．华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东 广州510640； 3．福建师范大学福清分校生物与化学工程系，福建 福清350300） 摘 要：利用吸附法进行废水处理，具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点，因此随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。主要对活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等吸附剂的应用研究现状和发展趋势进行综合概述。 关键词：吸附剂；吸附法；研究；综述 基金项目：中国博士后基金资助项目（20070410238）和中国博士后基金特别资助项目（200801239）。 吸附法是利用吸附剂吸附废水中某种或几种污染物，以便回收或去除它们，从而使废水得到净化的方法。利用吸附法进行物质分离已有漫长的历史，国内外的科研工作者在这方面作了大量的研究工作，目前吸附法已广泛应用于化工、环境保护、医药卫生和生物工程等领域。在化工和环境保护方面，吸附法主要用于净化废气、回收溶剂（特别适用于腐蚀性的氯化烃类化合物、反应性溶剂和低沸点溶剂）和脱除水中的微量污染物。后者的应用范围包括脱色、除臭味、脱除重金属、除去各种溶解性有机物和放射性元素等。在处理流程中，吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有机物、胶体及余氯等，也可作为二级处理后的深度处理手段，以便保证回用水质量。利用吸附法进行水处理，具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点，随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。 吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素，广义而言，一切固体都具有吸附能力，但是只有多孔物质或磨得极细的物质由于具有很大的表面积，才能作为吸附剂。工业吸附剂还必须满足下列要求： （1）吸附能力强； （2）吸附选择性好； （3）吸附平衡浓度低； （4）容易再生和再利用； （5）机械强度好； （6）化学性质稳定； （7）来源广； （8）价廉。 一般工业吸附剂很难同时满足这八个方面的要求，因此，在吸附处理过程中应根据不同的场合选用不同的吸附剂。目前，可用于水处理的吸附剂有活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等[1] 。本文主要对上述吸附剂的应用研究现状和发展趋势进行综合概述。 1 活性炭 吸附剂中活性炭应用于水处理已有几十年的历史。60年代后有很大发展，国内外的科研工作者已在活性炭的研制以及应用研究方面作了大量的工作。制作活性炭的原料种类多、来源丰富，包括动植物 (如木材、锯木屑、木炭、谷壳、椰子壳、 2009年第6期 2009年6月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment
改性沥青混合料
改性沥青混合料 改性沥青是在沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料某一方面的性能得以改善的沥青结合料。 沥青作为现代公路路面的主要材料之一，具有很广泛的使用用途，随着社会发展对路面的要求不断提升，普通沥青由于其自身性能的局限性在使用上受到一定的限制，改性沥青正是为了满足这些需要而诞生。改性沥青混合料相比普通沥青混合料具有较高的抗流动性，良好的路面柔性和弹性，较高的耐磨耗能力和更长使用寿命。 改性沥青的分类 根据改性沥青添加的改性材料不同可以分为以下几类：一是橡胶及热塑性弹性体改性沥青，包括：天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最广)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青等。二是塑料与合成树脂类改性沥青，包括：聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青等。三是共混型高分子聚合物改性沥青，即用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子聚合物，也可以是事先经过共混形成高分子互穿网络的所谓高分子合金。 改性沥青的用途 改性沥青的用途和普通沥青用途相似，主要是公路路面和防水工程上。在公路路面工程中，由于现代公路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻
复合偶联剂改性和KH
复合偶联剂改性和KH-560改性硅微粉的性能对比 【摘要】本文着重介绍了通过复合硅烷偶联剂和KH-560硅烷偶联剂进行表面处理后的硅微粉，在与环氧树脂混合后，通过多种性能的试验、分析、对比，结果表明，复合硅烷偶联剂改性的硅微粉性能优于KH-560单一改性的硅微粉。 【关键词】复合改性KH-560 硅微粉性能 目前，国内生产偶联化活性硅微粉的企业，主要以传统的生产工艺和KH-560单一硅烷偶联剂进行硅微粉表面处理改性，其质量难以控制，活性硅微粉作为环氧树脂配方设计中的功能性填料，其质量好坏将直接影响到环氧树脂固化物的机械性能、物理性能、电气绝缘性能填料加入量，而填料加入量的多少又直接影响到环氧树脂固化物的收缩率、内应力和生产成本。 本公司在以KH-560硅烷偶联剂生产偶联化活性硅微粉的基础上，又研究、开发设计了复合硅烷偶联剂以单分子的形态，进行硅微粉表面处理改性，从而彻底改变了传动比诉活性硅微粉简单包覆生产工艺。复合硅烷偶联剂扆性硅微粉颗粒，除保留了单一KH-560改性硅微粉的一切特性外，在活性度、抗沉降性、低吸水率、久置不易水解、填充量增大等方面，都得到不同程度的提高。复合硅烷偶联剂改性硅微粉能与多种环氧树脂有较好的相容、亲和、浸润性，在进行环氧树脂配方配制工艺过程中，受温度、时间影响较小，能保持硅微粉颗粒在环氧树脂配方体系混合物中分布均匀，无分层现象；同时，既不促进也不阻滞醉体系的反应，仍保持原有的环氧树脂配方体系的生产工艺，从而充分展现了复合改性硅微粉的活性度和应用效果。 一、复合改性粉与KH-560单一改性粉性能评价 用同一颗粒组合的硅微粉，分别用复合硅烷偶联剂及KH-560硅烷偶联剂进行表面处理改性，对改性后的活性硅微粉进行憎水性、沉降率、吸水率、粘度、浸润性、吸油率及机械强度等性能的测试，性能评价如下： 1.憎水性：活性硅微粉憎水时间的长短是检验硅烷偶联剂与硅微粉颗粒包覆牢固及紧密程度的标志，憎水时间长，活性度好，能使硅微粉在环氧树脂混合料中保持颗粒分布均匀不分层；反之，会引起颗粒在环氧树脂混合料中上下分布不均，从而影响制品机械强度。 两种活性硅微粉憎水性的检测方法相同：用1000ml的烧杯装800ml水，取5g粉，60目样筛过筛，憎水性见表1。 表1 两种活性硅微粉憎水性 填料复合改性硅微粉单一改性硅微粉备注 时间＞8h ≥40min 单一改性硅微粉开始有细粒下降至40min沉完
苯丙乳液的合成及其改性
广州大学化学化工学院 令狐采学 本科学生综合性、设计性实验报告实验课程高分子合成实验 实验项目苯丙乳液的合成及其改性 专业应用化学班级 10应化 学号 1005100073 姓名邓亚中 指导教师宋建华 开课学期 2012 至 2013 学年 2 学期时间2013 年 5 月 9 日 一、实验方案设计
使表面活性剂的分配不平衡，导致溶解在水相中的表面活性剂移过来，胶束中的进入水中，以建立新的平衡。 随着聚合反应的行进，胶束最终全部消失。从此时起不再有在胶束内形成的聚合物了。这就是说，反应体系中的聚合物颗粒数从此开始恒定了。这称为第一阶段。 在这阶段以后，聚合反应的速度就受控于单体从单体液滴经水相移向成长中聚合物颗粒的速度了，在这阶段中，总的反应速度是加速的，因为成长中的聚合物颗粒是在不断地增加着的。 随着自由基不断地在水相中产生，低聚物自由基也不断地产生，不断进入聚合物颗粒。如果进入的是一个正在链增长的聚合物颗 1粒，由于自由基的高反应性，那么两个自由基相互反应会立即使链终止，待另一个低聚自由基再次进入后使链增长重新开始。这样，从整个体系统计地说，有一半颗粒处于链增长状态，另一半处于链终止状态。这样反复地进行，直至液滴中单体耗尽，这称为第二阶段。在这阶段中由于颗粒数基本上是恒定的，所以反应速度也基本上是恒定。 液滴中单体耗尽后，聚合反应只在残存于聚合物颗粒中的单体上进行，而这些单体也逐渐减少，所以反应速度就逐渐减慢了，直至这些单体耗尽，于是聚合反应就终止了，这称为第三阶段。 乳液聚合技术重要的特征为分隔效应，即聚合增长中心被分隔在为数众多的聚合场所内， 这一特征使得乳液聚合过程具有较高的聚合速度以及产物分子量高等优点， 同时还使生产工艺乃至产品结构和性能易于控制和调整，通过聚合工艺来实现聚合物结构和性能的优化。 乳液聚合方法及聚合产物也存在自身的缺点。例如，自由基碎片及乳化剞的存在使得乳液聚合产物不能高于高纯领域；与本体聚合相比，乳液聚合的反应器有效容积量由于分散介质的存在而被降低。 （2）本课题的聚合机理：使用含乙烯基的有机硅烷改性苯丙乳液，是直接利用乙烯基有机硅氧烷单体中的双键和苯丙乳液单体进行自由基聚合，其分子结构较小，相对聚有机硅氧烷大单体来说更容易与苯丙乳液共聚，因此使用较少的用量就可以达到改性要求。乙烯基三乙氧基硅烷（VTES ）对苯丙乳液进行改性，一方面可通过烷氧基的水解缩合反应形成交联结构，提高共聚物的强度，改进性能；另一方面， 共聚物中未反应完的 Si-OH 基可与无机基材表面的羟基等作用，形成氢键或化学键，提高与被粘表面的粘接强度。 3．实验装置与材料 （1）实验设备 三口烧瓶、冷凝管、恒压滴液漏斗、电动搅拌器、恒温浴、温度计、玻璃棒、烧杯、分析天平 （2）实验药品 设备装置图 药品名称 分子量 规格 用量 苯丙乳液 苯丙乳液改性 十二烷基硫 酸钠 288.38 A.R 1.7g 3.4g JS86 1.7g 3.4g 丙烯酸 1.4ml 1.4ml 甲基丙烯酸 甲酯 6.6ml 6.6ml 丙烯酸丁酯 128.17 A.R 15.6ml 15.6ml 苯乙烯 104.14 A.R 15.7ml 15.7ml 氨水 -- -- 适量 适量 有机硅 （KH-570） -- -- -- 1.44ml 乙二醇 62.07 A.R -- 0.4ml 过硫酸钾 170.32 A.R 1.5g 1.5g
偶联剂的种类、特点及应用
偶联剂是一种重要地、应用领域日渐广泛地处理剂,主要用作高分子复合材料地助剂.偶联剂分子结构地最大特点是分子中含有化学性质不同地两个基团,一个是亲无机物地基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物地基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中.因此偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间地界面作用,从而大大提高复合材料地性能,如物理性能、电性能、热性能、光性能等.偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品地耐磨性和耐老化性能,并且能减小用量,从而降低成本.偶联剂地种类繁多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯地偶联剂等,目前应用范围最广地是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂. 硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早地偶联剂.由于其独特地性能及新产品地不断问世,使其应用领域逐渐扩大,已成为有机硅工业地重要分支.它是近年来发展较快地一类有机硅产品,其品种繁多,结构新颖,仅已知结构地产品就有百余种.年前后由美国联碳()和道康宁( )等公司开发和公布了一系列具有典型结构地硅烷偶联剂年又由公司首次提出了含氨基地硅烷偶联剂;从年开始陆续出现了一系列改性氨基硅烷偶联剂世纪年代初期出现地含过氧基硅烷偶联剂和年代末期出现地具有重氮和叠氮结构地硅烷偶联剂,又大大丰富了硅烷偶联剂地品种.近几十年来,随着玻璃纤维增强塑料地发展,促进了各种偶联剂地研究与开发.改性氨基硅烷偶联剂、过氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂地合成与应用就是这一时期地主要成果.我国于世纪年代中期开始研制硅烷偶联剂.首先由中国科学院化学研究所开始研制Γ官能团硅烷偶联剂,南京大学也同时开始研制Α官能团硅烷偶联剂. 结构和作用机理 硅烷偶联剂地通式为(),式中为非水解地、可与高分子聚合物结合地有机官能团.根据高分子聚合物地不同性质应与聚合物分子有较强地亲和力或反应能力,如甲基、乙烯基、氨基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等.为可水解基团,遇水溶液、空气中地水分或无机物表面吸附地水分均可引起分解,与无机物表面有较好地反应性.典型地基团有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等;最常用地则是甲氧基和乙氧基,它们在偶联反应中分别生成甲醇和乙醇副产物.由于氯硅烷在偶联反应中生成有腐蚀性地副产物氯化氢,因此要酌情使用. 近年来,相对分子质量较大和具有特种官能团地硅烷偶联剂发展很快,如辛烯基、十二烷基,还有含过氧基、脲基、羰烷氧基和阳离子烃基硅烷偶联剂等.等利用硅烷偶联剂对碳纤维表面进行处理,偶联剂中地甲基硅烷氧端基水解生成地硅羟基与碳纤维表面地羟基官能团进行键合,结果复合材料地拉伸强度和模量提高,空气孔隙率下降.早在年美国大学地等在一份报告中指出,在对烷基氯硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面地研究中发现,用含有能与树脂反应地硅烷基团处理玻璃纤维制成聚酯玻璃钢,其强度可提高倍以上.他们认为,用烷基氯硅烷水解产物处理玻璃纤维表面,能与树脂产生化学键.这是人们第一次从分子地角度解释表面处理剂在界面中地状态. 硅烷偶联剂由于在分子中具有这两类化学基团,因此既能与无机物中地羟基反应,又能与有机物中地长分子链相互作用起到偶联地功效,其作用机理大致分以下步:()基水解为羟基;()羟基与无机物表面存在地羟基生成氢键或脱水成醚键;()基与有机物相结合.
AC-13C细粒式改性沥青混凝土
xx高速公路第XX合同段 AC-13C细粒式改性沥青混凝土上面层施工方案 一、工程概况 我项目经理部所承建的xx高速公路路面第四合同段，全线共长20km，起讫桩号K88+200～K108+200。主要路面结构设计为：4cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土+粘层油+8cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土中面层+粘层油+12cm厚ATB-30沥青稳定碎石下面层+封层+透层+水泥稳定碎石基层。我标段负责K88+200-K108+200的施工。 二、施工准备 1、在经检测并经监理工程师签认合格后的喷洒过粘层油的中面层顶进行AC-13C细粒式改性沥青混凝土上面层施工作业。 2、AC-13C目标配合比 AC-13C细粒式改性沥青混凝土目标配合比设计详见：AC-13C细粒式改性沥青混凝土目标配合比设计。 3、QLB-4000型沥青拌和楼AC-13C生产配合比 AC-13C细粒式改性沥青混凝土QLB-4000型拌和生产配合比设计详见：AC-13C细粒式改性沥青混凝土生产配合比设计。
4、按规范要求对进场材料进行抽样检测，所采用原材料满足规范要求，原材料检验详见：原材料进场检验报告。 5、由试验人员在拌和站检测AC-13C细粒式改性沥青混凝土配合比、油石比以及毛体积密度，确认配和比符合设计。 三、施工工艺 1、施工现场准备： 1）、铺筑前清除粘层上的SBS浮石子和杂物等，对局部污染较严重的地方进行冲洗，重新喷洒粘层油。 2）、在与沥青面层相接触的结构物面上均匀地刷涂一层乳化沥青，以保证与结构物的相互粘接。 3）、根据施工计划前后桩号多放样10～20m，利于数据采集和剩余料的铺筑。根据设计图正线铺筑面边框线即：离中线1.5m，13m。位置10m整桩号进行放点或有构造物相互连接地段进行复核，采用全站仪逐桩逐点进行放样。中面层采用平衡梁方式。 2、施工方案： 1)沥青混合料的拌和： ①沥青采用导热油加热，沥青温度稳定，具有一定的流动性，使沥青混合料拌和均匀，出厂温度符合要求，保证沥青能源源不断地从沥青罐输送到拌和机内。 ②集料铲运方向与流动方向垂直，保证铲运材料均匀，避免集料离析。 ③每天开工前检测原材料的含水量，以便调节冷料进料速度，
各类吸附剂的机理及其研究进展
各类吸附剂的机理及其研究进展 叶鑫 华东交通大学 摘要：吸附法作为一种重要的处理废水的方法已经得到广泛应用。本文介绍了近年来利用吸附法处理废水的研究进展。根据吸附机理将吸附剂吸附重金属的方法分为化学吸附和物理吸附两大类，并对其研究现状进行了介绍。介绍了活性炭、沸石、壳聚糖、膨润土、生物吸附剂处理废水的研究进展，同时对吸附法处理重金属废水的发展方向进行了展望。利用吸附法进行废水处理，具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点，因此随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。 关键词：吸附剂；吸附法；研究 吸附剂是指能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂。最具代表性的吸附剂是活性炭，吸附性能相当好，但是成本比较高，曾应用在松花江事件中用来吸附水体中的甲苯。吸附法是利用吸附剂吸附废水中某种或几种污染物，以便回收或去除它们，从而使废水得到净化的方法。 利用吸附法进行物质分离已有漫长的历史，国内外的科研工作者在这方面作了大量的研究工作，目前吸附法已广泛应用于化工、环境保护、医药卫生和生物工程等领域。 在化工和环境保护方面，吸附法主要用于净化废气、回收溶剂（特别适用于腐蚀性的氯化烃类化合物、反应性溶剂和低沸点溶剂）和脱除水中的微量污染物。后者的应用范围包括脱色、除臭味、脱除重金属、除去各种溶解性有机物和放射性元素等。 在处理流程中，吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有机物、胶体及余氯等，也可作为二级处理后的深度处理手段，以便保证回用水质量。利用吸附法进行水处理，具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点，随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素，广义而言，一切固体都具有吸附能力，但是只有多孔物质或磨得极细的物质由于具有很大的表面积，才能作为吸附剂。工业吸附剂还必须满足下列要求：（1）吸附能力强；（2）吸附选择性好；（3）吸附平衡浓度低；（4）容易再生和再利用；（5）机械强度好；（6）化学性质稳定；（7）来源广；（8）价廉。一般工业吸附剂很难同时满足这八个方面的要求，因此，在吸附处理过程中应根据不同的场合选用不同的吸附剂。目前，可用于水处理的吸附剂有活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等[1]。本文主要对上述吸附剂的应用研究现状和发展。 1 活性炭 吸附剂中活性炭应用于水处理已有几十年的历史。60年代后有很大发展，国内外的科研工作者已在活性炭的研制以及应用研究方面作了大量的工作。制作活性炭的原料种类多、来源丰富，包括动植物(如木材、锯木屑、木炭、谷壳、椰子壳、稻麦杆、坚果壳、脱脂牛骨、鱼骨等)、煤(泥煤、褐煤、沥青煤、无烟煤等)、石油副产物(石油残渣、石油焦等)、纸浆废物、合成树脂以及其他有机物(如废轮胎)[2]等。但是，活性炭因生产工艺、原料的不同，性能悬殊非常大，用途也不一样，目前工业上使用的活性炭有粒状和粉状两种，其中以粒状为主。与其他吸附剂相比，活性炭具有巨大的比表面积以及微
铝酸酯偶联剂
一种实用型改性高岭土的生产方法 铝酸酯偶联剂(DL-411)分子式： [Al(OR)3]n (R为烷基或烯丙基)白色粉末。也有的常温下呈液态，但放置时会缓慢地变成白色固体。加温即溶，能经蒸馏而不分解。在水中立即分解。易溶于苯，难溶于乙醇。往无水乙醇中加入铝粉，加热制取；也可于二甲苯中，以二氯化汞与碘为催化剂反应制取。可用于由醛、酮类制醇时作还原剂，常用的有铝酸三甲酯[Al(OCH3)3]n，熔点125℃，沸点-320℃；铝酸三异丙酯[Al(OC3H7-i)3]n，熔点125℃，沸点242℃(1.333kPa)；铝酸三苄酯[Al(OC6H5CH2)3]n，熔点81℃。 DL-411产品适用范围适用于各种无机填料(如碳酸钙、硅灰石粉、滑石粉、硫酸钡、叶腊石粉、高岭土、粉煤灰、海泡石、氧化铝等),无机阻燃剂(如氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化锑等)和颜料(如氧化铁红、锌钡白、钛白粉、氧化锌、立德粉等)的表面活化改性。经改性后的填料、阻燃剂、颜料，可适用于塑料、橡胶、涂料、油墨、层压制品和粘结剂等复合制品。 与其它偶联剂（如钛酸酯、硼酸酯等）相比，经铝酸酯偶联剂DL-411活化改性处理后的无机粉体，除质量稳定外，还具有色浅、无毒、味小及对PVC的协同热稳定性和润滑性，适用范围广，无须稀释剂，使用方便，价格低廉。经DL系列铝酸酯偶联剂活化改性处理的各种无机粉体，因其表面发生化学或物理化学作用生成一有机分子层，由亲水性变成亲有机性。实践证明，无机粉体表面经铝酸酯偶联剂改性后用于复合制品中，偶联剂的亲无机端与亲有机端能分别与无机填料表
面和有机树脂发生化学反应或形成缠结结构，增强了无机粉体与有机树脂的界面相容性，所以用铝酸酯偶联剂改性，不仅可以改善填充无机粉体的塑料制品的加工性能，而且也可以明显改善制品的物理机械性能，使产品吸水率降低，吸油量减少，填料分散匀均。 预处理法：填料先在高速混合机(预热到物料温度达100－110℃)中搅拌烘干(敞口)10～15分钟，使填料含水量低于0.3%，缓缓加入计量的掐碎的偶联剂（注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），改性时间10-20分钟。用于无机粉体改性时，建议加少量硬脂酸作为协同剂，可在保证质量前提下降低成本。硬脂酸用量一般为粉体的0.50%。用法是在高速混合机中投入偶联剂对填料进行活化改性3～5分钟后，加入少量硬脂酸，再高速搅拌15分钟即可。千万注意勿与偶联剂先加入或同时加入，即可与偶联剂起良好的协同效应。如生产PVC管材最好在偶联剂改性3～5分钟后加入硬酯酸，在大量增加活化好的高岭土可保持PVC管材良好的韧性、抗冲性、并能明显提高制品光泽度。
改性沥青混凝土施工方案
改性沥青混凝土施工方案 一、工程概况 火星北路浏阳河大桥沥青混凝土主桥桥面结构为：4cmAC13+5cmAC20（I），沥青全部采用SBS改性沥青，合计1346.2m3； 二、沥青混凝土面层施工方案 2.1主要施工方案 1、因沥青运输车辆从北向进入，故施工顺序按以下进行：a、施工第一区域粗粒式；b、施工第三、四、五区域粗粒式；c、施工第一、二、三区域右半幅中粒式；d、施工第一、二、三区域左半副中粒式；e、两台摊铺机联合全副摊铺一、二、三区域粗粒式上面层；f、第四、五区域中粒式；g、第四、五区域细粒式。 2、为避免施工第一区域和第二区域中面层施工时运输车辆污染、破坏第二区域 粘层，第二区域粘层沥青和中粒式沥青混凝土分幅施工，先施工右半幅粘层油，留下左半副作为施工车辆通行车道，待施工完毕第一区域和第二区域右半幅中粒式后，再施工左半副。 3、用厂拌法拌制沥青混凝土混合料，25t 自卸汽车运输，采用德国ABG423摊铺 机摊铺。碾压时先用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振
动压路机初压2遍，再用重型的轮胎压路机或钢筒式压路机复压（不宜少于4-6遍）达到设计的压实度，再用钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机终压（不少于2遍）。 4、沥青混合料摊铺完毕，严禁车辆通行和其他杂物污染路面。 2.2施工准备工作 施工前准备工作包括： 2.2.1拌和场设备安装完毕，应对拌和机进行调试。调试内容 主要包括： ①机械系统运转是否正常； ②电脑控制系统是否有效； ③沥青、矿料的计量是否达到精度要求； ④沥青加热系统是否正常； ⑤沥青、矿料输送是否正常。 2.2.2做好原材料的调查检测试验，混合料的配合比设计 施工前对各种材料进行调查试验，将选用的沥青、矿料送有资质的试验室进行试验，材料合格后进行沥青混合料的配合比设计，经设计确定的标准配合比和原材料来源在施工过程中不随意变更。 2.2.3试验路段铺筑 施工前必须对粗粒式、中粒式沥青混凝土面层做试验路段铺筑，铺筑长度大于100m且试验段各层不选择在同一路段，试验
纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展
纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展 综述了纳米材料改性水性聚氨酯几种常用方法的特点和研究进展，指出了纳米材料改性水性聚氨酯存在的问题。 标签：水性聚氨酯（WPU）；纳米材料；方法；改性 1 前言 近年来，随着人们环保意识的增强，水性聚氨酯（WPU）受到越来越多学者的关注。WPU是以水为分散介质的二元胶态体系，具有不污染环境、VOC（有机挥发物）排放量低、机械性能优良和易改性等优点，使其在胶粘剂、涂料、皮革涂饰、造纸和油墨等行业中得到广泛应用[1～4]。但在制备WPU过程中由于引入亲水基团（如-OH、-COOH等），因此存在固含量低，耐水性、耐热性和耐老化性差等缺陷，从而限制了其应用范围。 纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特殊性质，为各种材料的改性开辟了崭新的途径。通过纳米材料改性的WPU，其成膜性、耐水性和耐磨性等性能均得到显著提高[5]。 2 纳米材料改性WPU的方法 2.1 共混法 共混法即纳米粒子在WPU中直接分散。首先是合成各种形态的纳米粒子，再通过机械混合的方法将纳米粒子加入到WPU中。但在该方法中，由于纳米粒子颗粒比表面积大，极易团聚。为防止纳米粒子团聚，科研工作者对纳米材料进行表面改性来提高其分散性，改善聚合物表面结构以提高其相容性。 李莉[6]等利用接枝改性后的纳米SiO2和TiO2与WPU共混，制备了纳米材料改性水性WPU乳液。研究发现，纳米粒子在乳液中分散均匀，无团聚现象；改性后的WPU乳液力学性能比未改性前得到改善和提高；当纳米粒子添加量为0.5%时，WPU乳液的力学性能最佳，吸水性降低了70%，添加的纳米粒子对波长290～400 nm的紫外光有吸收。 李文倩[7]等采用硅烷偶联剂（KH560）对纳米SiO2溶胶进行表面改性，然后将其与WPU共混制备出了WPU/SiO2复合乳液，考查了改性纳米溶胶含量对复合乳液及其涂膜性能的影响。结果表明，当纳米SiO2/KH560物质的量比为6：1时，改性后的纳米SiO2溶胶的粒径最小且分布较均一。KH560的加入使纳米SiO2粒子更均匀地分散在聚氨酯乳液中，且SiO2粒子与聚氨酯乳液之间存在一定键合作用，使涂层的耐热性得到显著增强。当改性SiO2溶胶添加量为5%～10%时，涂膜的硬度、耐磨性、耐划伤性、耐水性等性能明显提高。
硅烷偶联剂使用方法
硅烷偶联剂kh550使用方法硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂原液。硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%），醇（72%），水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的PH值、除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4-5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，适宜在一小时用完。下面是一些具体应用，以供用户参考：（1）、预处理填料法：将填料放入固体搅拌机（高速固体搅拌机HENSHEL（亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。一般搅拌在10-30分钟（速度越慢，时间越长），填料处理后应在120℃烘干（2小时）。（2）、硅烷偶联剂水溶液（玻纤表面处理剂）：玻纤表面处理剂常含有：成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水。偶联剂用量一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%-2%，将5倍水溶液首先用有机酸或盐将PH调至一定值，在充分搅拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余组份，对于难溶的硅烷，可用异丙醇助溶。在拉丝过程中将玻纤表面处理剂在玻纤上干燥，除去溶剂及水份即可。（3）、底面法：将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述，通过涂、刷、喷，浸渍处理基材表面，取出室温晾干24小时，最好在120℃下烘烤15分钟。（4）、直接加入法：硅烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中，在树脂及填料混合时，硅烷可直接喷洒在混料中。偶联剂的用量一般为填料量的0.1%-2%，（根据填料直径尺寸决定）。然后将加入硅烷的树脂/填料进行模型（挤出、注塑、涂覆等）。大致的填料直径和使用硅烷的比例如下：填料尺寸使用硅烷比例60目0.1%，100目0.25%，200目0.5%，300目0.75%，400目1.0%，500目以上1.5%常用硅烷醇/水溶液所需PH值：产品名称处理时的溶剂适宜PH 值KH-550乙醇/水：9.0~10.0 偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的
硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅(1)
硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅 概述 现代材料表面改性技术是一门由多种学科发展而来的技术组合，其发展经历了很长，很复杂的过程。表面改性技术通过对基体材料表面采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能。它包括化学热处理（渗氮、渗碳、渗金属等）、表面涂层（低压等离子喷涂、低压电弧喷涂）、激光重熔复合等薄膜镀层（物理气相沉积、化学气相沉积等）和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性，使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。 纳米粉体是能够通过表面处理的方法来获得或者保持其特有的纳米粒子的特性，这种表面处理方法工业上称为包膜处理或表面改性处理。由于对纳米粉体的制造要求不同于常规无机粉体的制造要求，因此表面改性处理主要针对防止纳米粉体团聚，并帮助纳米粒子在应用体系中也以纳米形态存在，这个处理过程通常称为粉体改性处理，使用的表面处理剂称为有机改性剂。 近年来，用无机纳米SiO2粒子增韧改性聚合物和杂化材料的研究取得了显著效果。由于纳米SiO2具有表面界面效应，量子尺寸效应，宏观量子隧道效应和特殊光、电特性，高磁阻现象以及其在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性，使纳米SiO2可广泛应用于各个领域，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。但同时由于纳米SiO2的粒径小、比表面积大、具有亲水基团(一OH)，表面活性高，稳定性差，使得颗粒之间极易相互团聚在聚合物中不易分散，并且由纳米效应引起的一系列优异特性会被减弱或消失。同时由于SiO2表面亲水疏油在有机介质中难以浸润和分散，直接填充到材料中，很难发挥其作用，为了避免此现象发生就需要在其颗粒表面进行接枝改性。常用的改性剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、超分散剂等。 一、实验目的 1）了解表面改性的目的、方法和基本原理。 2）掌握KH-520改性纳米二氧化硅制备方法及操作。 3）掌握改性纳米二氧化硅的表征方法。 二、实验原理 硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物, 其通式为RSiX3,式 中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙乙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,X 代表能够水解的基团, 如卤素、烷氧基、酰氧基等。因此, 硅烷偶联剂既能与无机物中的羟基又能与有机聚合物中的长分子链相互作用, 使两种不同性质的材料偶联起来, 从而改善生物材料 的各种性能 硅烷偶联剂在两种不同性质材料之间的界面作用机理已有多种解释, 如化学键理论、可逆平衡理论和物理吸附理论等。但是, 界面现象非常复杂, 单一的理论往往难以充分说明。通常情况下，化学键合理论能够较好地解释硅烷偶联剂同无机材料之间地作用。根据这一理论，硅烷偶联剂在不同材料界面的偶联过程是一个复杂的液固表面物理化学过程。首先，硅烷偶联剂的粘度及表面张力低,
SBS改性沥青混合料AC-20配合比设计步骤
SBS改性沥青混合料AC-20配合比设计步骤 1、经试验确定SBS改性沥青和集料的各种特性： 改性沥青：三大指标、密度（老化、弹性恢复、黏附性需附在配合比内） 集料：石灰岩碎石粗集料1#（19~26.5）mm、2#（9.5~19）mm、3#（4.75~9.5）mm、4#（2.36~4.75）mm； 机制砂细集料5#（0~2.36）mm：吸水率、表观相对密度、毛体积相对密度、筛分 矿粉：筛分、密度、亲水性、液塑限 2、选择一组合成级配进行配合比设计 3、以0.5%间隔变化油石比，3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%制备试件。 5组马歇尔试件结果汇总：对应油石比的最大理论相对密度、毛体积相对密度、空隙率VV、沥青饱和度VFA 间隙率VMA、稳定度MS、流值FL、粉胶比、沥青膜厚度 （最大理论相对密度采用计算法；粉胶比0.6~1.6 ；沥青膜厚度6~9um） 4、绘制油石比与毛体积相对密度、空隙率VV、沥青饱和度VFA、间隙率VMA、稳定度MS、流值FL的关系图。 5、确定最佳油石比：初始值1（OAC1）、初始值2（OAC2）=（OACmin+OACmax）/2 最佳油石比OAC=（OAC1+OAC2）/2 6、检验最佳油石比下的粉胶比和沥青膜厚度 粉胶比FB=P0.075/Pbe Pbe:混合料中有效沥青含量 沥青膜厚度DA=（Pbe*10）/(ρb*SA*Ps) SA：矿料混合后的比表面积 ρb：沥青25度的密度 在最佳油石比下的马歇尔试验结果：毛体积相对密度、空隙率VV、沥青饱和度VFA 间隙率VMA、稳定度MS、流值FL、粉胶比、沥青膜厚度7、性能检验试验 水稳定性：残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度 马歇尔稳定度MS、浸水马歇尔稳定度MS1、浸水马歇尔残留稳定度MS0 未经冻融循环Rt1、冻融循环Rt2 、冻融劈裂抗拉强度比 高温稳定性检验：车辙试验 8、结论 油石比：4.3% 掺配比例毛体积相对密度粉胶比沥青膜厚度
有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究
有机硅改性苯丙乳液的制备及其性能研究 与我们所学苯丙乳液的制备的比较和讨论 我们所做实验是以苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为原料来合成苯丙乳液；而我所介绍的实验是以苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯和乙烯基三乙氧基硅烷为原料合成有机改性苯丙乳液。以这两个实验作对比，讨论聚合工艺、聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷的加入量和加入方式、乳化剂用量和配比对乳液综合性能的影响。 苯乙烯/丙烯酸酯共聚乳液广泛用作建筑涂料、地面涂料、金属表面涂料、粘合剂和胶粘剂等。由于自身化学性质的影响，其涂膜的耐水性、耐候性、抗老化、拉伸强度等存在一定缺陷，使其应用受到一定得限制。有机硅具有优良的防水、耐高低温、耐紫外线和红外辐射、耐氧化降解等性能。有机硅改性苯丙乳液产生三维网状交联结构，可明显提高涂层的耐候性、耐水性、保光性、弹性和耐久性等，作为性能优越的建筑内外墙涂料及木器漆的基料受到人们的青睐，应用前景十分广阔。 一、硅苯丙共聚乳液的合成的聚合工艺 预乳化法——即先用复合乳化剂形成预乳化液，再把乙烯基三乙氧基硅烷（DB-151）混入剩余的预乳化液中；滴加单体法——将DB-151混入剩余的混合单体中；后加有机硅单体法——同样采用滴加单体法，
但DB-151是在其它单体滴完后再加入。 二、乳液的性能测试及结构表征 分别测定固含量、吸水率、钙离子稳定性、冻融稳定性、稀释稳定性、贮存稳定性、黏度、单体转化率、红外光谱（IR）分析以及X 射线衍射（XRD）分析等来检验其各种性能和结构。 结果与讨论 ⑴聚合工艺对乳液主要性能指标的影响 表一看出，采用聚合工艺1、2时，乳液是我性能优于采用聚合工艺3时的性能。 ⑵反应温度对乳液性能的影响 反应温度对引发剂的引发效率、聚合速率、聚合物的摩尔质量影响较大。温度过高，引发剂速率快，聚合反应男与控制，会导致乳液爆聚，从而破坏乳液的稳定性；温度太低，则反应速度太慢。 表2采取聚合工艺2进行实验。