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酸性染料可染改性涤纶研究的进展

酸性染料可染改性涤纶研究的进展
酸性染料可染改性涤纶研究的进展

维普资讯 https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html,

改性沥青的研究进展

改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development  黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。

改性涤纶的染色

改性涤纶的染色 改性涤纶的品种较多,有化学改性和物理改性两类。物理改性主要是采用等离子体表面改性;化学改性主要以增加涤纶纤维分子结构中的非结晶部分,提高这一部分的分子间活动性能,即在聚酯纤维的大分子链中引入不对称的第三单体或极性基团。因此出现了不同改性纤维,如CDP,ECDP和ADP纤维。 CDP纤维是在涤纶中引入第三单体——磺酸基,通常为间苯二甲酸磺酸钠,包括α-—磺酸基—1,3—苯二甲酸,4—磺酸基—1,3—苯二甲酸和5—磺酸基—1,3—苯二甲酸。目前,CDP纤维多数采用间位第三单体,有时也用对位第三单体或同时加入此两种单体。CDP纤维根据所用改性剂的不同又分为高压型(高温型)即CDP纤维和常压型(低温型、易染型)即ECDP纤维。前者是在涤纶中引入第三单体磺酸基团及酸度较小的磷酸基团化合物,可用阳离子染料染色,但染色必须在110~130℃。后者除采用上述相同的第三单体外,还应加入第四单体如脂肪族二羧酸、二醇等改变纤维的非结晶区和扩大其分子活动性,同时降低玻璃化温度,因此可用阳离子染料在常压沸染下染色。 涤纶改性纤维除上述酸改性外,还有阴离子染料可染型(anionicdyeable polyester)简称ADP纤维,ADP纤维主要是在聚酯大分子链中引入碱性极性基团,疏松纤维内部结构,从而可使酸性染料上染。 分散阳离子染料: 具有阴离子性特性。因此很适合改性涤纶(CDP)纤维及其混纺产品的染色。与阴离子染料相容性好,可一浴法染色。 染料的溶解:用适量的50℃以下水搅拌至完全溶解。 染色:用冰醋酸调节pH=4-4.5,30分钟升温至120℃,保温30分钟。 可染阳离子染料: 部分阳离子染料也适合改性涤纶(CDP)纤维的染色:如:阳离子金黄X-GL、红X-2GL,红X-GRL、翠蓝X-GB、蓝X-BL、黑FDLT等。

涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展

涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展 周长城李忠东王兆军鞠国良 总后建筑工程研究所,陕西西安710032 摘要:涤纶织物表面惰性是制约涤纶-TPU涂层织物复合牢度的重要因素,纤维及织物表面改性是改善涂层与织物界面结合效果的有效措施。在分析涤纶-TPU涂层织物界面结合强度影响因素的基础上,综述了国内外涤纶织物表面改性的研究进展,以及涂层织物研究中常用的研究方法及技术手段。 涤纶;热塑性聚氨酯;涂层织物;界面 TS101.923A1672-2191 (2011 )04-0053-05 2011-02-22 周长城(1980-),男,工程师,主要从事TPU涂层织物的研究。 jgszcc@163.com

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@@[1]沃尔特?冯.涂层和层压纺织品[M].顾振亚,牛家嵘, 田俊莹,译.北京:化学工业出版社,2006. @@[2]杨如馨.涤纶织物涂胶复合工艺研究[C]//第六届全国 印染后整理学术研讨会论文集.青岛,2002:15-19. @@[3]张翠玲,赵国,宋立丹,等.涤纶表面改性研究的进展 [J].涤纶工业,2007,20(6): 5-8.@@[4]别图霍夫.涤纶织物[M].张中岳,译.北京:中国工业 出版社,1964. @@[5]徐正宁.涤纶工业丝及其车用帘子布的现状与发展[J]. 合成纤维工业,2003,26(4): 1-4. @@[6]赵艳敏.涤纶纱线染色中低聚物的危害及去除剂的研 制与应用[J].宁波化工,2007(1): 10-13. @@[7]李忠东.防霉变可压延TPU材料设计及制备工艺研究 [D].西安:西安交通大学,2009. @@[8]程贞娟.改性涤纶仿真丝织物的碱处理[J].纺织学报, 1997,18(1): 34-39. @@[9] 白秀娥,秦志忠,张巧莲,等.改性涤纶碱胺同浴碱处 理[J].合成纤维,2003(9): 10-12. @@[10] Matthew D P, William C Q, Martin J B, et al. Modi fication of polyethylene terephthalate(Dacron) via denier reduction: effects on material tensile strength, weight, and protein binding capability[J]. Journal of Applied Biomaterials, 1995, 6: 289-299. @@[11]马丕波,徐卫林,黄丽,等.电晕处理对涤纶纱线上浆 性能的影响[J].纺织学报,2009,30(4): 74-82. @@[12] Eniko F, Andra S T, Erika K. Surface change of co rona-discharge-treated polyethylene films[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2000, 76:1 529-1 540.@@[13]唐晓亮,任忠夫,李驰,等.常压等离子体表面改性涤 纶织物[J].纺织学报,2007,28(8): 63-65, 74. @@[14] Marcel Simora, Jozef Rahel, Mirko Cerna. Atmospher ic-pressure plasma treatment of polyester nonwoven fabrics for electroless plating[J]. Surface & Coatings Technology, 2003, 172(1): 1-6 @@[15] Watanabe Hirosuke, Makino Shoji, Kuroda Toshimasa. Process for producing an adhesive treated polyester fiber cord: US, 6528113[P]. 2003. @@[16] Langer Heimo J, McKllip William J. Bonding of rub ber to reinforcing elements: US, 4187349[P]. 1980.@@[17] Zavisza Daniel M. Adhesion of textile cords to rubber using a butadiene-styrene vinylpyridine rubber latex and an aldehyde condensale-glyoxal reaction products mixture: US, 4263190[P]. 1981. @@[ 18] Solomon Thomas S. Preparation of cord for bonding to rubber: CA, 1241787[P]. 1988. @@[19]陈铁均,唐威.涤纶帘帆布浸胶胶液:CN,1352333[P]. 2002. @@[20]袁爱春,胡祖明,刘兆峰,等.一种改进涤纶帘子线与 橡胶粘合的浸胶配方及制备方法:CN,100999868[P]. 2007. @@[21]宋月贤,郑元锁,王有道,等.涤纶织物与橡胶的粘合 研究[J].西安交通大学学报,1998,32(1):104-106. @@[22]王沛喜.涤纶帘子布浸渍用胶粘剂[J].中国胶粘剂, 2005,14(1): 12-16. @@[23]许其军,姚峻,程辉,等.涤纶浸胶用封闭异氰酸酯的 性能及应用[J].产业用纺织品,2002(6):37-39. @@[24]狄剑锋.表面处理对涤纶润湿性及可染性的影响[J]. 纺织学报,2005,26(4): 49-53.

改性沥青现状及发展前景

改性沥青现状及发展前景 1、改性沥青应用现状 普通道路石油沥青,由于原油成分及炼制:工艺等原因,其含蜡量较高,导致其具有温度敏感性强,与石料的粘附性差,低温延度小等缺点。用其铺筑的沥青路面,夏季较软,易出现明显车辙壅包等病害;冬季较脆,易出现低温开裂等病害;混合料的抗疲劳性能,抗老化性能较差。同时,由于经济的快速发展,普通沥肯混合料已不能满足高等级道路和特殊地点的重交通,大轴载,快速安全运输的需要。 1.1 改性沥青的应用背景和现状 据相关资料,20世纪60年代以前,沥青路面仅用于城市道路和专用公路,沥青材料主要是煤沥青和用进口原油提炼的石油沥青。20世纪70年代前后,在全国范围内曾采用渣油吹氧稠化,掺配特立尼达(TLA)或阿尔巴尼亚稠沥青等改性的方法,提高结合料稠度,配制成200号沥青铺筑以表面处治为主的沥青面层。1985年国内开展 了沥青中掺丁苯,氯丁橡胶,废轮胎粉等改性沥青和掺金属皂等改善混合料性能的研究试验工作,取得了成功的经验。1992年NovophaltPE现场改性技术的引入,对改性沥青的推广应用起到了促进作用,使改性沥青从研究试验逐步发展到生产应用。 1.2影响改性沥青应用的因素 生产施工工艺在聚合物改性沥青的大规模应用中起到了关

键性的作用。无论是聚合物改性,物理改性还是采用不同的沥青加工工艺都会增加较大的工程成本,在国内经济不发达地区的应用会受到一定的制约。 2、改性沥青的研究现状 目前国内的研究重点在新的改性剂和沥青改性剂的加工工艺上还有一部分研究是面向工程应用的,即研究在沥青集料改性剂确定的情况下,找出合适的级配,最佳沥青用量和改性剂用量以满足实际工程的要求。我国研究改性沥青已有多年的历史,也取得了丰富的成果,但至今仍有两个问题没有很好地解决: (1)没有形成对改性沥青和改性性能统一的评价标准; (2)国内没有形成统一的研究体系。 改性沥青的研究是一项长期的复杂的系统工作,要想取得突破性成果必须综合各研究机构的优势,形成统一的研究体系,比如美国l987年~l992年的大型系统工程SHRP计划等等。而相对于国内,研究工作往往由各高等院校,科研院所独立完成,没有统一的研究规划,配套工作滞后。另外由于各部门的利益关系,沥青改性的关键技术往往是秘而不宣的,在一定程度上造成人财物的巨大浪费。 3、改性沥青的应用前景 由于普通沥青已不能适应现代化路面的要求,性能良好的改性沥青必将在高等级路面中起到越来越重要的作用 3.1 SBS改性沥青将获得更广泛的应用 研究表明,SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作用,

炭材料用改性煤沥青的结构及性能研究

第30卷 第2期2007年4月 煤炭转化 COA L CON V ERSION V ol.30 N o.2A pr.2007 *国家自然科学基金资助项目(50472081)和江西省自然科学基金资助项目.1)讲师;2)教授;3)副教授,九江学院,332009 江西九江;4)教授、博士生导师,西北工业大学材料科学与工程学院,710072 西安收稿日期:2006 12 22;修回日期:2007 01 13 炭材料用改性煤沥青的结构及性能研究 * 宋士华1) 马明亮2) 魏健宁3) 李世斌3) 李铁虎4) 摘 要 进行了对甲基苯甲醛(4 MB)改性煤沥青(CTP)的中间相微观结构研究.采用偏光显微镜研究4 MB 改性煤沥青的光学结构;采用扫描电镜(SEM )观察改性后煤沥青的形貌.研究结果表明,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,随交联剂4 M B 用量的不同,可得到超镶嵌(SM )、广域(D)和小域(SD)三种光学结构;改性后煤沥青出现纤维结构,煤沥青的残碳率显著提高.因此,改性后的煤沥青有望作为优质的炭材料基体前驱体. 关键词 4 M B,煤沥青,改性,中间相,微观结构 中图分类号 T Q522 65 0 引 言 炭/炭复合材料(以下简称C/C)是新材料领域中重点研究和开发的一种新型超高温材料,它不仅具有炭石墨材料的固有性能,还兼有炭纤维复合材料的良好性能,具有比重轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好和摩擦性好等一系列优异性能,已经在汽车工业、医疗卫生、体育、渔业、航天航空等多种领域广泛应用,其中在航天航空领域尤为重要.但是,C/C 制造工艺复杂、设备操作困难,导致周期长、成本高和产品性能稳定性差,大大限制了其进一步发展.因此,研究低成本、高性能的C/C 已受到世界各国的普遍关注. 由于煤沥青具有资源丰富、价格低廉和含碳量高等优点,常被用来作为C/C 用基体前驱体,这就要求煤沥青不仅要有良好的工艺性,而且要有优良的耐热性,同时残碳的各向异性也是追求的目标.李铁虎等曾用三聚甲醛改性煤沥青.本文采用对甲基苯甲醛改性煤沥青,既大大提高了沥青的残碳率,又有望生成易石墨化碳. 1 实验部分 1.1 原料 煤沥青:工业品,武钢焦化厂生产,其性能指标见表1;4 M B:化学纯,西安化学试剂厂生产;对甲苯磺酸:分析纯,中国五联化工厂生产.表1 煤沥青的性能指标T able 1 Pro per ties of coa l tar pitch M C/H SP/ BI/%QI/% /(g cm -3) 470 1.56 82.0 12.16 9.56 1.30 Note: M !!!Average m olecu lar w eight;SP !!!S oftening point. 1.2 对甲基苯甲醛改性煤沥青 将中温煤沥青粉碎至0 1m m 以下,然后与对甲苯磺酸按一定比例混合装入三口烧瓶,100 之前自由升温,从升温开始通入Ar,流量为50mL/min,100 之后以5 /m in 的速度升温至指定温度,开始滴加4 MB 等,并在指定温度下反应1h~6h,取出后快速冷却,即为改性沥青.1.3 改性煤沥青的热解 把改性后的煤沥青分别放入直径25m m,长200m m 的石英管中,盐浴,通氮气保护,分别以2 /min 的速率升温至预定温度(200 ,250 ,300 ,350 ,400 ,450 ,500 ),冷却后取样.1.4 性能测试 光学结构分析.仪器型号:OLYPUM S -B061型光学显微镜.热解产物用硫磺包埋后,经磨片、抛光后制得样片. 扫描电镜分析(SEM ).仪器型号:AMRY 公司AM RY-1000B 型扫描电镜. 热重分析(TGA ).仪器型号:PERKIN EL M ER 型热解重量分析仪.在N 2的保护下分析改性

SBS改性沥青的性能与应用

SBS改性沥青的性能与应用 摘要:我国高速公路建设自改革开放以来,经历了从无到有,从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时,传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求,而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能,与水稳定性,抗滑能力等内容,比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性,探究了加强对SBS改性沥青的学习,开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词:SBS改性沥青;改性沥青性能;改性沥青应用;沥青施工;工程效益;应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用,为适应道路路面的使用性能的要求,保证路面良好的使用状态,延长路面的使用寿命,就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力,低温抗裂能力,改善了沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑能力,增强了路面的承载能力,提高了沥青的抗氧化能力,是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来,国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作,改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明,与其他改性沥青相比,SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出,SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,同时,加入一定比例的专属稳定剂,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下,用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能,具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力,并极大地改善沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑性能。

煤沥青的改性及其机理研究进展

煤沥青的改性及其机理研究进展* 张文娟,李铁虎,赵廷凯,侯翠岭,党阿磊 (西北工业大学材料科学与工程学院,西安710072) 摘要 煤沥青具有资源丰富、价格低廉等优点,但其残炭率低,可以通过改性来提高其残炭率。简要介绍了改性煤沥青的制备方法及近几年来国内外改性煤沥青的发展状况,并探讨了其机理。由于煤沥青组成复杂,并不能知道其确切的反应机理,只能根据测试结果提出其可能的改性机理。关键词 煤沥青 改性 机理 Research Advances in Modification of Coal Tar Pitch and Its Mechanism ZHAN G Wenjuan,LI T iehu,ZH AO Tingkai,HOU Cuiling,DANG Alei (Schoo l of M aterials Science and Engineering ,N o rthwester n P olytechnical U niver sity,Xi an 710072)Abstract Coal ta r pitch is abundant and cheap,but it s car bo n y ield is low.T he carbon y ield can be impr oved by modificat ion of coal tar pitch.T he pr epar atio n met ho d and the pro gr ess o f modificat ion of coal tar pitch in r ecent year s are summar ized.Further mo re,the mechanism of the modificatio n of co al tar pitch is discussed.A ltho ug h the exact mechanism o f modification can not be kno wn fo r its com plex co mpo sitio n,the po tential mechanism can be o b tained thro ug h the test r esults. Key words co al tar pitch,modificatio n,mechanism *西北工业大学研究生创业种子基金资助项目(Z2010008) 张文娟:女,1981年生,博士生,主要从事沥青改性及炭材料研究 T el:029 ******** E mail:zhangw j_312@https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html, 炭材料是指选用石墨或者无定型碳作为主要固体原料,辅以其他原料通过特定生产工艺而制得的无机非金属材料。现代炭材料品种繁多,其综合性能非常优异,被广泛应用在 冶金、机械、航空航天和半导体等工业领域[1] 。但由于炭材料制造工艺复杂、设备操作困难,导致周期长、成本高、产品的性能稳定性差,大大限制了其进一步发展。因此,研究低成本、高性能的炭材料,已受到世界各国的普遍关注。然而,研制综合性能优良的基体前驱体是研制低成本、高性能炭材料的关键所在[2]。煤沥青是一种组成与结构非常复杂的混合物,它的确切成分尚不清楚,但其基本组成单元是多环(三环以上)、稠环芳烃及其衍生物。与其它物质相比,煤沥青具有资源丰富、价格低廉、含碳量高、流动性好、易石墨化等优点[3] ,因此,煤沥青常用来作为炭材料用基体前驱体。但是,由于未经改性的煤沥青残炭率较低,炭化时产生较多的挥发 性组分,致使炭材料出现大量的孔隙[4] ,必然对炭材料的性能产生很大影响,使炭材料的密度下降、机械强度降低、电阻率增大、导电性变差、耐氧化能力降低。为了消除这些孔隙,获得一定密度要求的炭材料,需要经过多次浸渍/炭化工艺,势必耗费大量的时间、物力和财力。如果提高煤沥青的残炭率和高温流变等性能,则能减少浸渍/炭化次数,降低炭材料的制造成本。为此,有必要对煤沥青进行改性。 本文简要介绍了煤沥青的性质、组成及其种类,概述了改性煤沥青的制备方法及近几年来国内外改性煤沥青的发展状况,并对其机理进行了探讨。 1 煤沥青 1.1 煤沥青的性质 煤沥青,全称煤焦油沥青(Coal t ar pit ch,CT P),是煤焦油蒸馏提取馏分(如轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等)后的残留物。煤焦油是生产炼铁用冶金焦或生产民用煤气时作为煤高温干馏的副产物得到的。煤沥青是煤焦油加工过程中分离出的大宗产品,随蒸馏条件的不同,其产率一般为50%~60%。煤沥青常温下为黑色固体,无固定的熔点,呈玻璃相,受热后软化继而熔化,密度为1.25~ 1.35g/cm 3。煤沥青具有稳定的性能,在炼钢、炼铝、耐火材料、炭素工业、筑路及建材等行业有着广泛的应用。 1.2 煤沥青的组成 煤沥青的组成极为复杂,是多种组成的共熔混合物。已查明的化合物有70余种,大多数为三环以上的多环芳烃,还含有O 、N 、S 等元素的杂环化合物和少量高分子炭素物质。这些化合物中,约1/2带有基团,有甲基、羰基、酚羟基、亚氨基、巯基和苯基等。沥青组成既与炼焦煤性质及其杂原子含量有关,又受到炼焦工艺制度和煤焦油蒸馏条件的影响[5]。与其它物质相比,煤沥青具有资源丰富、价格低廉、含碳量高、流动性好、易石墨化等优点,因此,煤沥青常常用来作为炭材料的基体前驱体。 鉴于煤沥青化学组成的复杂性,常用溶剂组分分析法来 表征它的特性[5] ,即将煤沥青分离为若干具有相似化学、物

纤维改性沥青混合料研究进展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html, 纤维改性沥青混合料研究进展 作者:刘哲 来源:《中国科技纵横》2015年第24期 【摘要】通过对纤维改性沥青混合料研究历史及现状的调研,总结了纤维改性沥青混合 料的主要影响因素以及纤维改性沥青混合料的作用机理;阐述了纤维种类、长度、添加量以及界面粘结对沥青混合料性能的影响情况,不同因素的变化会影响沥青混合料的不同性能;总结了纤维在沥青混合料中的吸附、稳定、桥接以及加筋作用。 【关键词】纤维改性沥青混合料作用机理 1 概述 纤维作为一种新型的增强材料,被广泛的用作复合材料增强体,应用于航空航天、电子机械等尖端领域[1-3],由于纤维具有高模量、高强度、高长径比以及较强的吸附能力,在道路沥青及沥青混合料中也多有应用。多年来,国内外对纤维改善沥青及其混合料性能进行了大量研究,并根据实际需求,开发出了一系列适用于道路沥青改性的路用纤维,主要包括木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维以及新兴的玄武岩纤维等。本文主要针对道路纤维在沥青混合料中的应用进行调研,分析了纤维对混合料性能影响的主要作用机理及影响因素,对其未来发展进行了展望。 2纤维改性沥青混合料的主要影响因素 2.1 纤维种类及性能 按处理方式划分,纤维可分为天然纤维和化学合成纤维,不同种类的纤维具有不同的性能,包括强度、模量、吸持沥青量、长径比以及表面形貌等等,而这些因素都会对沥青混合料性能产生影响。李智慧[4]等考察了聚丙烯腈纤维、聚酯纤维以及木质素纤维等三类不同的增 强体对沥青混合料性能的影响,同时分析了三类纤维的常规技术性能,建立了纤维性能与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的关系。结果表明,掺加聚丙烯腈纤维和聚酯纤维的沥青混合料性能相当,而木质素纤维混合料性能稍差;纤维的种类还影响着其对沥青混合料的主要作用机理。对外掺纤维沥青混合料路用性能影响程度最大的纤维性质因素是抗拉强度与极限拉伸应变,其次是熔融温度,吸持沥青量也有一定程度影响,纤维直径影响最小,在纤维形状特征因素中纤维长度的影响程度大于纤维直径与长径比。T.Serkan[5]采用聚酯纤维对石油沥青进行改性处理,石油沥青混合料的马歇尔稳定度增加而流值降低,同时抗车辙及抗疲劳性能增加,表明聚酯纤维有效提高了石油沥青混合料的路用性能;F.M.Nejad等[6]使用碳纤维增强沥青混凝土,结果显示,碳纤维的加入有效提升了沥青混凝土的强度和抗老化性能。此外,有不少学者采用不同种类的纤维对沥青混合料进行混杂改性,取得了良好的效果[7-8]。

改性涤纶及人造毛混织物的同色性

改性涤纶及人造毛混织物的同色性浅谈2012-11-2 15:38:13 【摘要】将改性涤纶/人造毛混纺织物在不同温度及改变缓染剂用量下染浅色及深色,结果表明:75~105℃时,温度的变化对改性涤纶/人造毛的混纺织物的同色性不同,其中105℃时改性涤纶/人造毛的同色性最好。改变缓染剂的用量对改性涤纶/人造毛的同色效果影响很大,通过缓染剂用量控制可以到达好的同色效果。染深色时,同色性好。 【关键词】染色温度,阳离子染料,缓染剂,改性涤纶,人造毛 中图分类号:TS193.5文献标识码:B文章编号:2095-0101(2011) 04-0048-04 0·引言 涤纶纤维强度高、耐冲击性好,耐热、耐腐、耐蛀、耐酸不耐碱和耐旋旋光性很好,织物易洗快干,保形性好,具有“洗可穿”的特点。但是因分子结构中缺少能和染料发生结合的活性基团,且分子结构排列的比较紧密,纤维中间空隙小,染色较困难[1]。为改善涤纶的染色性能,人们通过将涤纶纤维改性以改变染色条件。常温常压阳离子染料可染涤纶(ECDP)则是在CDP的基础上,再添加作为含柔性链段的第四单体聚乙二醇,改善分子链的柔顺性和分子链段的运动能力,以实现常压下阳离子染料对改性涤纶的染色。人造毛(腈纶)织物具有耐日光性能,还有优良的防霉、抑菌能力,一般不会被虫蛀。深受消费者的喜爱。这两种纤维均可以用阳离子染料染色,但在实际操作中又有一些不同之处。改性涤纶与人造毛的混纺织物可以用阳离子染料一浴法通过适当的工艺条件来达到良好的同色性染色效果。 1·试验 1.1材料 改性涤纶(ECDP)及人造毛混纺织物(TORAY日本东丽公司)。 1.2染料 阳离子金黄28、阳离子红46、阳离子蓝66。 1.3药品及设备 阻染剂R、分散剂O(广东德美精细化工股份有限公司); 元明粉、醋酸、醋酸钠、烧碱、保险粉(浙江传化集团)(均为工业纯); 高温染色打样机(台湾瑞比染色试机有限公司),Datacolor SF600X测色仪(瑞士Datacolor公司),UV-2550型分光光度计(日本津岛公司)、电热恒温鼓风干燥箱(上海精密仪器实验设备有限公司)。 1.4试验方法 1.4.1前处理 在恒温水浴中加入纯碱3g/L,保险粉2g/L,温度80℃,时间30min,完成后水洗,烘干。 1.4.2染色 普通阳离子染料(owf)(%) 0.3~2.0 阻染剂R(owf)(%)适量 醋酸(g/L) 1.0

涤纶表面改性研究的进展

涤纶表面改性研究的进展 2012-06-25 来源: 张翠玲,赵国樑,,宋立丹,王甜甜点击次数:294 关键字:涤纶;表面改性;方法和原理 摘要:介绍了近年来国内外涤纶表面改性的原理、方法、应用以及各种常用表征方法。对等离子体处理方法的3个方面的应用做了详细阐述;介绍了紫外光接枝方法的原理、应用,以及近年来对该方法的改进;阐述了碱处理的原理、应用及近年来的发展趋势。 关键词:涤纶;表面改性;方法和原理 涤纶是产量最大的合成纤维,具有许多优良性能,如:断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定形性好,耐热和耐光性好,抗有机溶剂、氧化剂以及耐腐蚀性好,对弱酸、碱等稳定[1],等等。由于以上种种优点,在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。但是,聚酯分子结构对称,结晶度较高,结构中又没有高极性基团, 因此亲水性较差[2],这就在很大程度上限制了它的舒适性、可染性等。另外,由于涤纶对人体安全、无毒、低的吸水性,对人体的体液具有高抗渗透性[3], 近年来,作为生物医学材料的研究也越来越多。但是,很多文献报道:涤纶的低亲水性结构使其血液相容性很差,这也是生物材料领域亟需解决的一个问题。为了使涤纶的应用更广泛,扬长避短,近年来人们开始研究涤纶的表面改性方法。表面改性是指在不改变材料及其制品本体性能的前提下,赋予其表面新的性能,如亲水性、抗静电性、染色性、耐老化性、生物相容性等[4]。 目前,对涤纶的表面主要有低温等离子体处理法、紫外光引发接枝法、湿法化学法、离子束照射法[5]、光化学法[6]等改性方法。 等离子体处理 等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面等离子体接枝来改变材料表面结构的一种表面改性方法[7]。低温等离子体在纤维改性方面的应用研究始于20世纪60年代,此后美国进行了一些研究并有应用该技术处理加工的聚酯纤维(商品名Refresca)投放市场[8]。等离子体对涤纶的表面改性主要有以下几个方面:利用低温等离子体引发接枝聚合反应(Plasma-initiatedGraftedPolymerization);单纯利用等离子体处理,引发表面结构的变化;等离子体聚合沉积成膜对材料表面进行改性。在低温等离子体引发接枝聚合反应方面,很多研究者做了大量的工作。日本九州国立大学的 YoungJinKim等人利用氧气等离子体引发,接枝丙烯酸,然后经过一系列的化学反应来改变涤纶的表面结构达到改变其血液相容性的效果[9]。 天津工业大学的张晓林、马小光通过丙烯酸微波等离子体对涤纶的表面接枝改性来达到提高其染色性能的目的[10]。西南交通大学的潘长江等人利用等离子体表面接枝方法在涤纶表面接枝不同分子质量的聚乙二醇(PEG),使涤纶的抗凝血性能得到了显著改善[11]。 Shizuoka大学聚合物化学实验室的N. NAGAKI等人利用Ar等离子引发涤纶表面改性,通过XPS光谱发现其表面结构发生了变化,通过接触角测试,发现表面改性后亲水性显著改善[12]。在单纯等离子体处理对涤纶进行表面改性的研究中, 日本静冈大学的NORIHIRO INAGAKI等人[13214]也做了大量的工作来证实等离子体对于涤纶表面改性的显著作用。结果表明涤纶表面的N/C比例发生了很明显的变化,其接触角也发生显著变化。西北纺织工学院的陈杰瑢等人单纯利用氧等离子体对涤纶表面进行处理,表面张力评价的解析结果表明,氧等离子体处理后的涤纶表面自由能增大。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团,最终使得涤纶的亲水性增强[15]。 近年来,人们已开始关注等离子体沉积成膜对涤纶进行表面改性的技术。西南交通大学的王进、潘长江等人采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII2D)技术,对医用涤纶缝合环材料进行表面改性,分析结果表明:在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明,表面平均粗糙度从58. 9nm降低到11. 2nm。细菌黏附实验结果证明,沉积了类金刚石薄膜的表面对金黄色葡萄球菌(SA)等5种细菌的黏附均有明显抑制作用[16]。中科院物理所的陈光良等人 [17],以及北京印刷学院的张跃飞等人[18]分别以CH4 为碳源,Ar为稀释气体,用射频等离子体增强化学气相沉积法,在涤纶上沉积了阻隔性能优良的碳氢膜,镀碳氢膜涤纶的阻隔性能都有提高。目前,利用等离子体处理的技术较成熟,在美国已实现了工业化。而在我国,等离子体改性的研究也日益深入,但距离工业化还有一段距离。而涤纶等离子体表面改性的工业化是一种必然的趋势。2紫外光表面接枝

SBS改性沥青机理研究进展

S BS改性沥青机理研究进展 李双瑞,林 青,董声雄 (福州大学化学化工学院,福州 350002) 摘要:介绍了沥青的特性、苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)的性能,分析了S BS与基质沥青之间 的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展,指出机理主要分为物理共混和化学改性两 类:物理共混———S BS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中,S BS与沥青之间没有发 生化学作用,只是一种分子间作用力;化学改性———加入添加剂使沥青和S BS之间发生加成、交联或接枝等化 学反应,形成较强的共价键或离子键,改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高S BS改性沥青路用性能的重 要手段。 关键词:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;S BS改性沥青;改性机理 采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施[1~6]。近年来,在聚合物改性材料中,苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)以其优异的性能,成为世界上使用最为广泛的沥青改性剂[7~12]。对S BS改性沥青路用性能的研究[13~17]表明:采用S BS对沥青改性后,改性沥青的低温柔性和高温性能明显提高,温度敏感性大大降低。关于S BS改性沥青的机理,国内外科技人员进行了大量的研究,但并没有形成统一的理论。本文根据国内外相关文献,介绍了沥青和S BS的性能以及S BS在沥青中的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展。 1 沥青的特性 沥青是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成。这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的环烷烃和芳香烃,以及这些烃类的非金属元素衍生物[18]。按生产来源划分,沥青主要可分为地沥青(包括天然沥青与石油沥青)、焦油沥青、煤沥青、页岩沥青等。道路中各国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青是原油加工的重质产品[19]。石油沥青的组分极为复杂,通常用溶剂将沥青通过色层分析法分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分[18]。Hubbard2Stanfield法将沥青划分为油分、树脂和沥青质3个组分[19]。 油分是石油沥青中最轻的馏分,含量在45%~60%。油分是石油沥青可以流动的主要原因,其含量越多,软化点越低,粘度越小,使沥青具有柔软性和抗裂性。树脂的含量在15%~30%。树脂的存在使石油沥青有一定的可塑性、可流动性和粘结性,直接决定着石油沥青的延伸度和粘结力。沥青质是固体无定形物质,含量在5%~30%。沥青质是高分子化合物,它是石油沥青中分子量最高的组分,决定着石油沥青的塑性状态界限、自固态变为液态的程度、粘滞性、温度稳定性、硬度和软化点。此外,石油沥青中还含有一定数量的沥青酸、沥青酸酐、碳化物和似碳物。 沥青的主要结构为胶体结构,即以沥青质为核,表面层被树脂浸润包裹,而树脂又溶于油分中,形成沥青胶团,无数胶团彼此通过油质结合成胶体结构。当沥青中沥青质含量适当,并有较多的树脂作为保护物质时,它所组成的胶团之间有一定的吸引力,这种结构称之为溶胶-凝胶结构。大多数优质的路用沥青都属于这种胶体结构,具有粘弹性和触变性。当沥青质含量较高时,胶粒相互缠结,粘度大、塑性小、 基金项目:中法先进科技合作项目(PRAMX02208); 作者简介:李双瑞(1977-),女,河南南阳人,博士研究生,从事沥青材料改性的研究; 联系人,E2mail:sxdong2004@https://www.doczj.com/doc/5a8305365.html,.

改性涤纶的发展

改性涤纶的发展 【转载】发布者:日期:2011-04-03 1941年英国Whenfield和Dikson以对苯二甲酸和乙二醇为原料合成了聚对苯二甲酸乙二酯,并制成了纤维,在我国商品名为涤纶。涤纶于1946年在英国工业化生产,1953年开始在世界范围内大规模工业化生产,1971年开始在数量上超过尼龙,成为第一大合成纤维。由于涤纶具有强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能,由其织成的衣物经久耐穿,电绝缘性好,易洗快干,具有“洗可穿”的美称,因而被广泛应用于服装、装饰、产业等领域。但是涤纶由于内部分子排列紧密,分子间缺少亲水结构,因此回潮率很小,吸湿性能差。在相对湿度为95%的条件下,其最高吸湿率为0.7%,由于其吸湿性差,抗静电性不好,涤纶织物透气性不好,染色性差,抗起毛起球性差。 针对涤纶使用性能的缺陷,其改性研究主要有:一是物理改性方法,主要在涤纶的生产过程中进行物理共混改性;二是化学改性方法,运用化学接枝或嵌段的方法改变涤纶的分子链结构,改善涤纶的服用性能。 1 涤纶的染色改性 涤纶纤维是疏水性的合成纤维,缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团。虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基,但是涤纶分子链结构紧密,染料分子不易进入纤维内部,致使染色困难,色泽单调,直接影响到涤纶面料花色品种的开发。由于涤纶的结晶度高,纤维中只存在较小的空隙,当温度较低时,分子热运动改变其位置的幅度较小,在潮湿条件下,涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大,染料分子难以渗透到纤维内部。涤纶染色时通常只能用分散染料进行染色,并且必须在高温高压下或借助载体进行染色。为了提高涤纶的染色性能,从分子结构上考虑,提高分子链的疏松程度,将有助于染料分子的进入。改善染色性能主要采用的方法有:(1)与分子体积庞大的化台物共聚;(2)与具有可塑化效应的化合物混合纺丝;(3)导入具有醚键那样的和分散性染料亲和性好的基团。采用共聚方法改性制得的涤纶树脂熔点低,结晶度低,纤维的热性能和机械性能受到一定程度的损害。 阳离子染料可染改性方法是将涤纶染色改性剂,如简苯二甲酸二甲脂-5-磺酸钠(俗称三单体,英文缩写SIPM)与涤纶共聚,共聚后的涤纶分子链中引入了磺酸基团,可用阳离子染料染色,所染织物色彩鲜艳,染料吸尽率高,大幅度减少了印染废水的排放,共聚聚酯切片又能增加抗静电、抗起毛球及吸湿性能,是近年来改善涤纶染色性能的主要方法之一。日本尤尼吉卡公司用4份含磺酸基团的间苯二甲酸盐单元的阳离子可染聚酯与1份乙二醇/聚乙二醇/磺酸基间苯二甲酸钠/对苯二甲酸的嵌段共聚物共混纺丝,可制成具有高染色深度

煤沥青多环芳烃脱除研究

第19卷第4期2013年12月 Vol.19No.4Dec.2013 烟台职业学院学报 Journal of Yantai Vocational College 煤沥青全称为煤焦油沥青,是煤高温干馏得到的煤焦油经蒸馏并提取轻馏分(如轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等)后的残留物。煤沥青的组成极为复杂,据统计,煤焦油中含有上万种有机化合物。由于煤沥青中含有对人体和环境有危害的以苯并[a]芘(BaP)为代表多环芳烃类(PAHs)物质强致癌性物质,这大大限制了煤沥青的应用。因此,对煤沥青进行多环芳烃脱除研究意义重大。 1煤沥青的毒性 煤焦油沥青含有苯并[a]蒽、苯并[a]芘等多种多 环芳烃类物质(表1),它经呼吸道吸入和经皮肤接 触渗透,进入人体后影响人体代谢,进而轻则引起各种皮炎、痤疮,重则产生肿瘤,国际癌症研究中心(IARC)已确认煤沥青中含有的多种多环芳烃物质为致癌物;近来的研究表明,沥青所含有的吖啶、蒽等感光物,接触皮肤后使皮肤对光线过敏(尤其是紫外线)而发生日光性皮炎,严重时则引起皮肤癌,这种光致毒效应很可能是煤沥青最致命的威胁。与煤焦油接触人员,在工作中首先一定要采用积极的预 防措施避免或尽量减少这些多环芳烃类物质进入体内。科技工作者应该积极从机理上弄清楚煤沥青的致病机理,进一步有针对性的对煤沥青做出一些改性,尽可能的降低它的毒性,以最终实现煤沥青的环境友好,并为煤沥青的广泛应用提供参考。 表1煤沥青中几种常见的多环芳烃类致癌化合物中文名称英文名称结构式 萘naphthalene甲基萘methylnaphthalene苊acenaphthene苊烯 acenaphthylene 煤沥青多环芳烃脱除研究 高天秀 (大同煤炭职业技术学院,山西 大同037003) 收稿日期:2013-10-02 作者简介:高天秀(1982-)女,山西大同人,大同煤炭职业技术学院助教,工程硕士. 摘要:本文综述了煤沥青脱除多环芳烃类致癌化合物的研究进展。物理方法只能用在煤的干馏、炭素工业或者其它无法避免煤沥青的场合,对现场的工作人员进行有限的保护。而通过化学改性的办法,则可以低成本、高效率且较为彻底的脱除煤沥青中的大部分(超过75%)的多环芳烃致癌化合物,这将为煤沥青的进一 步应用提供安全保障。显然,化学改性法是未来煤沥青脱毒的发展方向。从机理上看,主要是加入各种脱除剂,在较高的反应温度下,使之与有毒的多环芳烃类化合物发生各种化学反应,如加成、取代、加聚等,以改变这些有毒分子的结构,从而从根本上降低其毒性。值得注意的是,目前尚没有采用缔合机理的反应脱除剂,而π-π电荷转移缔合正是这些小分子化合物更有可能发生的反应。关键词:煤沥青;改性;多环芳烃中图分类号:TQ522.64 文献标识码:B 文章编号:1673-5382(2013)04-0081-03 81··

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