固相法合成氯磺化聚乙烯及其结构性能研究

固相法合成氯磺化聚乙烯及其结构性能研究

赵波[1]2000年在《固相法合成氯磺化聚乙烯及其结构性能研究》文中认为本文利用氯化聚乙烯为原料,以沸腾床为反应器,讨论了固相法合成氯磺化聚乙烯反应中,各种因素,包括气体流量比、反应时间、紫外光照射时间、反应初始温度以及物料粒度,对反应过程以及产物硫含量的影响。 主要结果表明:气体流量比、反应时间、紫外光照射时间对反应过程和产物硫含量都有明显影响;反应初始温度对反应过程影响比较明显,但对产物硫含量影响不大;而物料粒度对产物硫含量没有明显的影响。文中对氯化聚乙烯氯磺化反应的表观活化能进行了探讨,得到Ea=9.12KJ/mol。 另外还对固相法合成的氯磺化聚乙烯的性能进行了研究,结果发现其主要性能基本都在Hypalon系列产品性能值的范围内,但与任一种Hypalon产品不完全相同。

李国超[2]2016年在《聚乙烯颗粒在流化床反应器中的运动行为研究》文中提出本文针对聚乙烯颗粒通过气固法(干法)氯化和氯磺化生产氯磺化聚乙烯的技术特点和目前的工艺方法,研究了聚乙烯颗粒在气固法流化床反应器中的颗粒运动行为。根据聚乙烯这类轻质颗粒具有比重轻、摩擦易带静电、以及在流化床运动过程中的凝聚性小、膨胀比大、黏弹性高的特点,设计了适合于聚乙烯气固法氯化的流化床反应器结构。对聚乙烯颗粒在流化床中的运动行为进行了冷模实验,研究了两种分布板结构对流化床内气固两相流动特性的影响,以及防静电装置对颗粒黏附量的抑制作用。采用流体力学模拟软件FLUENT,运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型以及SIMPLE算法,建立了质量、动量和能量耦合传递的二维数学模型,模拟分析了新型流化床内的气固流化特性以及不同分布板锥角对床层内颗粒流化特性的影响。主要工作内容如下:(1)根据聚乙烯颗粒的特点,设计了适用于聚乙烯气固法氯化的流化床反应器的结构,其实验设备的主要尺寸包括床体总高900mm,反应段直径120mm,扩大段直径280mm,旋风分离器标准直径D=90mm;(2)研究了流化床内聚乙烯颗粒摩擦起电的规律,从预防静电的产生、增加静电导流装置两方面设计了几种减少静电的方法;(3)实验研究了两种气体分布板情况下流化床内压降变化、气泡的运动行为、固含率的径向和轴向分布、流体速度径向和轴向速度分布;(4)通过模拟软件FLUENT模拟分析了流化床内压降、气泡运动、固含率、流体速度分布及变化规律,颗粒运动轨迹,并与实验进行对比,验证了模型的准确性;(5)运用FLUENT软件模拟锥形分布板锥角变化对床层内气固两相流动特性的影响。实验及模拟结果表明:聚乙烯颗粒在流化床内相比B类颗粒膨胀比大,气固两相界线明显;增加内部导电装置以及增加空气湿度能明显降低床内静电积累;分布板压降随表观气速的增加而升高,床层压降随床层高度的增加而下降;床内颗粒浓度呈现中心低两侧高,下部高上部低的变化趋势;流体速度中心高两侧低,下部高,上部低;气固两相在流化床内存在从中心向两侧的循环运动;锥形分布板较平型分布板气泡的破碎聚并频率更高,气泡尺寸更小,更利于气固两相的传质传热;模拟结果与实验结果比较吻合,证明了所选模型以及方程的正确性;模拟结果显示锥型分布板的最佳锥角范围在40°~60°之间;实验结果对轻比重颗粒流态化的研究具有重要的指导意义,也为聚乙烯气固法合成氯磺化聚乙烯的研究提供了理论依据。

励琦彪[3]2014年在《CSM结构性能及其在水润滑橡胶轴承上的应用》文中提出水润滑橡胶轴承因结合了水润滑介质的特性和橡胶材料的优势特点,有效解决了由金属构件与油润滑体系组成的摩擦副暴露的诸多难题,受到众多研究者的关注。橡胶基体材料是水润滑轴承研究中一个永恒的课题,它的研制很大程度上决定了橡胶轴承的综合性能及应用领域。氯磺化聚乙烯(CSM)是一种饱和型的特种橡胶,不仅具有适用于制备水润滑轴承的通用性能,而且耐热性能优异,在120-140℃下能连续使用数年,可以满足于特殊状态或极端条件下的使用,成为目前广泛使用的NBR基体材料的潜在替代者。本文以新工艺——气固相法的CSM3550和CSM3570为研究对象,首先研究了两种CSM的分子链结构中的C1、S含量及其分布:利用核磁共振谱图法(’H NMR、13C NMR)对分子链中的4种Cl取代类型进行了定性表征与定量计算,研究表明1H NMR可以作为一种确定CSM中C1、S含量及序列分布的重要手段。其次,采用差热分析法(DTA)、热失重法(TG)、示差扫描量热法(DSC)等技术,从分子链结构入手,对两种CSM的热性能及热稳定性能进行了深入研究:由于两者链结构氯分布的差异,CSM3550形成结晶聚合物,具有更高的热降解起始温度;而CSM3570为非晶态聚合物,耐低温性能更加优异,Tg为-24.6℃;在分子链结构与热性能的理论研究基础上,研究了PbO、环氧树脂两大交联体系下,助剂用量对CSM硫化胶的耐介质性能的影响,考察了CSM水润滑橡胶轴承的摩擦磨损性能,最终确定4组适用于制备水润滑橡胶轴承的最优配方体系。最后,在变载荷、变转速条件下,4组最佳配方下的CSM橡胶轴承与目前广泛使用的NBR基橡胶轴承进行摩擦磨损性能对比,并深入分析了摩擦磨损机理。结果显示,CSM橡胶轴承的摩擦系数降低约5-30%,磨损量最大降幅达50%以上,显示出优异的摩擦磨损性能,可完全替代NBR作为水润滑橡胶轴承的基体材料,拓宽了CSM的应用领域。

林珩[4]2003年在《低残留结晶度氯化聚乙烯的热稳定性和性能的研究》文中研究指明氯化聚乙烯(CPE)是一种新型的高分子弹性体材料,具备许多优异的性能。因为CPE是聚乙烯氯化制得的,分子中含有未氯化的聚乙烯段,整个材料呈现出介于橡胶和塑料之间的性能,CPE中的氯含量及残余结晶度的大小决定了产品的最终性能。CPE分子中含有氯原子,在受热或加工过程中往往会产生热降解,并脱出氯化氢气体,因此针对CPE的热稳定性研究倍受关注。本课题主要针对CPE的热稳定性、CPE硫化胶和CPE与丁腈橡胶(NBR)共混的体系的性能进行研究。重点考察了各类热稳定剂对CPE热稳定性的影响;CPE硫化胶的碳黑体系和非碳黑体系中,不同型号CPE原料、填料和稳定剂的品种以及填料、氧化镁和过氧化物硫化剂的用量对其各项性能的影响;CPE和NBR共混体系中,各组份用量、填料品种和CPE、NBR的并用比对体系各项性能的影响。研究结果表明,热稳定剂对于提高CPE的热稳定性很有效。刚果红法的结果表明,单用稳定剂时,二盐基硬脂酸铅、硬脂酸铅、硫醇锡T137的效果较为显著。稳定剂两两并用时,二盐基亚磷酸铅:二盐基硬脂酸铅=1:3、硬脂酸铅:硬脂酸钡=1:1、二月桂酸二丁基锡:二盐基亚磷酸铅=1:1的并用体系较好。环氧大豆油对二月桂酸二丁基锡抑制CPE脱氯化氢时间有协同作用,当环氧大豆油用量为5份、二月桂酸二丁基锡用量为1份时,两者的协同效应最明显,但是并不能提高CPE的脱氯化氢温度。DSC的结果表明,热稳定剂单用时,二盐基亚磷酸铅、硬脂酸钡、395A体系对抑制CPE脱氯化氢作用为最有效的,并且环氧大豆油对有机锡体系起到协同效应。热稳定剂两两并用时,对提高CPE的热稳定性都很好。不同品种的热稳定剂对提高CPE的热稳定性不同,其中以铅盐类的最好。TGA的结果表明,在氮气中CPE降解比较缓慢,而氧气对CPE的降解反应起到了一定的促进作用。相对于在氮气气氛中而言,热稳定剂在氧气气氛中对抑制CPE脱氯化氢更有效。对CPE135A和CPE135B进行了红外光谱分析,发现两种CPE均为低残留结晶度的;DSC分析,发现CPE135A的链柔性比CPE135B好。从不同品种的CPE的性能研究中发现,低残留结晶度CPE的链柔性较好。随着氯含量的增加,拉伸强度、撕裂强度都增大。CPE140的耐油性、耐溶剂性能优于CPE135。对于CPE的碳黑体系而言,氧化镁的用量在5~10份之间比较好。不同碳黑品种对CPE硫化胶性能的影响较大,其中高耐磨碳黑补强效果好,硫化胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度,但断裂伸长率较低,而半补强碳黑易于加工,可大量填充,且硫化胶有适当强度、较好的断裂伸长率,并且碳黑用量在40~60份较好。而热稳定剂品种对硫化胶的力学性能和耐热空气老化能力影响不大。对于CPE的非碳黑体系来说,<WP=9>当DCP与硫脲混用作硫化剂,DCP的最佳用量为1~1.5份。TAIC的最佳用量为2~4份,由于TAIC是液体,用量过多起到增塑剂的作用。NA-22的最佳用量为0.5份。DOP的最佳用量为20份。填料对CPE硫化胶有影响,不加氧化镁时,碳酸钙补强效果最差,酸性填料白炭黑出现了大量气泡,滑石粉有少量气泡,而碳黑没有气泡;加氧化镁后,白炭黑和碳黑的补强效果要好于其他两种填料;再加入NA-22,则白炭黑体系的性能最好。在不同品种CPE硫化体系的SEM照片中,并不能很明显地看出各体系微观结构的差别。对CPE/NBR共混体系来说,拉伸强度先增加后减小,在并用比CPE/NBR =30/70时最大。而撕裂强度和断裂伸长率则是CPE/NBR=80/20时最好。永久变形和硬度则是随着CPE用量减少而减少的。适量增塑剂能提高该共混体系的性能,最佳用量为10份。DCP、TAIC的最佳用量分别为1~2份和2份。对于碳黑品种而言,快压出碳黑和高耐磨碳黑补强效果好、硬度较高,半补强碳黑的硫化胶有适当强度、较好的断裂伸长率。当半补强碳黑和高耐磨碳黑并用时,随着高耐磨碳黑的用量减少,拉伸强度、永久变形均有所下降,单用HAF时撕裂强度最好,断裂伸长率则在SRF/HAF=30/20时最好。对于非碳黑体系,白炭黑体系的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和硬度明显高于碳酸钙、陶土、滑石粉和绢云母体系。另外,白炭黑体系的耐溶剂性最好。陶土和绢云母体系的断裂伸长率最高。含丙烯腈较多的N220S和3604两个品种的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和永久变形均高于含丙烯腈较少的N240S和N41两个品种。在CPE、NBR不同并用比的SEM照片中发现,随着CPE用量的增加,CPE相逐渐与NBR相融合在一起。在CPE与NBR用量接近时,两相相区尺寸比较接近。另外,内聚能较大的NBR相存在团聚现象。

宋志强[5]2012年在《固相法低粘度HCPE的制备、表征及接枝改性研究》文中提出本论文采用固相氯化法制备低粘度高氯化聚乙烯,得到溶解性良好且达到涂料使用粘度的反应产物,记为LHCPE。为改善LHCPE的漆膜附着力,采用氯化原位接枝法(ISCGC)将顺丁烯二酸酐(MAH)接枝到LHCPE大分子主链上,获得漆膜附着力良好的酐基化改性LHCPE,记为LHCPE-cg-MAH。本论文首先论证了以LDPE为原料,固相法制备LHCPE的可行性,并初步设计LDPE的氯化方案。根据设计方案制备LHCPE,克服了原料分子量低,熔点低,氯化温度难以控制、深度氯化困难等难题,探索了制备LHCPE所需的最佳反应条件,包括引发方式、引发剂用量、膨润效果、前期反应温度以及氯气流量等。结果表明,反应前采用DOP膨润12h,BPO用量3%,前期反应温度70℃,氯气流量为28mmol·min-1时,氯化反应速率最快。然后采用FTIR、1H-NMR、DSC及GPC对LHCPE分子结构进行了表征。结果表明,制备反应为主链上的氢被氯取代,可能伴有轻微脱HCl副反应(1647cm-1处有微弱振动吸收峰);LHCPE氯分布的均匀程度要低于高粘度HCPE(HHCPE);其Tg为101.2℃;分子量低于HHCPE,且分布更窄。重点测试了LHCPE的粘度、凝胶含量及漆膜的初步性能。结果表明,LHCPE的涂-4杯粘度值为36.3s;凝胶含量最低为6%;漆膜附着力较差。最后,为提高LHCPE漆膜附着力,将MAH氯化原位接枝到LHCPE分子链上,制备酐基化改性LHCPE。根据反应机理推测了LHCPE氯化原位接枝MAH反应历程,并采用FTIR、1H-NMR、DSC和GPC等对改性产物进行了表征。结果表明,LHCPE氯化原位接枝MAH可得到酐基化改性产物LHCPE-cg-MAH;LHCPE-cg-MAH的Tg为77.4℃;其数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)的值相应增加,但分子量分布指数减小。另外,还测试了LHCPE-cg-MAH接枝共聚物漆膜附着力及冲击强度。结果表明,LHCPE-cg-MAH漆膜附着力与冲击强度均达到涂料用HCPE性能要求。

姜永刚[6]2018年在《固相法制备氯化聚乙烯的工艺研究》文中研究说明近年来,悬浮法已经无法满足越来越高的环保要求,固相法生产工艺的研究越来越受重视。反应放热导致的产品的粘结和残余结晶度高是制约固相法工艺发展的关键所在,因此解决产品的粘结问题和降低产品的残余结晶度是该工艺研究的重点。本文对固相法制备氯化聚乙烯的工艺进行了研究,采用低温氯化和添加经过筛分的石英砂防粘结剂的方法,解决了制备氯化聚乙烯的反应放热粘结,氯化不均匀的问题,降低了产品的残余结晶度,对固相法的生产工艺进行了探究,找出了最佳的工艺条件。本文筛选出了氯化专用的聚乙烯原料,并对其进行了DSC、密度、粒径、蜡含量、熔体流动速率、BET、红外光谱和扫描电镜的表征。该原料为高密度聚乙烯,具有较好的结晶性能,颗粒粒径大小合适,颗粒分布均匀,蜡含量低,熔体流动速率和熔流比适宜,支化度低,颗粒表面疏松多孔,有较多的丝状结构连接,比表面积大,内部微孔结构丰富。本文设计了管式炉程序升温实验设备,在氯化反应过程中采用低温氯化和添加经过筛分的石英砂防粘结剂的方法,解决了产品在高温氯化时粘结,氯化不均匀的问题,降低了产品的残余结晶度,将后续氯化反应温度提高到130℃,氯含量达到了40%。本文通过管式炉实验设备进行了固相法氯化反应的实验探究,确定了氯化反应温度、氯化反应时间、引发剂用量、氯气用量、防粘剂用量、紫外灯照射时间、引发方式和防粘剂利用次数的最佳工艺条件。本文对制备的氯化聚乙烯产品进行了热稳定时间、挥发物(包括水)含量、燃烧残余物、DSC、红外光谱、扫描电镜、热失重和核磁共振氢谱的表征。产品的热稳定性能良好,挥发物(包括水)含量低,杂质少,产品纯净,残余结晶度低,分子链柔顺性好,脆性温度低,低温性能好,几乎不含偏氯结构,产品的表面紧密光滑,氯分布主要为线性无规则分布,分布比较均匀。

孙莺莺[7]2009年在《聚乙烯氯化原位接枝丙烯酸共聚物及其离聚体的合成、表征和性能》文中认为本文采用氯化原位接枝共聚方法,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,以丙烯酸(AA)为接枝单体,合成了以氯化聚乙烯(CPE)为骨架聚合物、聚丙烯酸(PAA)为支链的接枝共聚物,简写为CPE-cg-AA。该接枝方法以氯自由基为引发剂,引发接枝反应的同时,对聚合物主链及支链进行氯化,从而一步法制得CPE的羧基官能化接枝共聚物。文中分析了以氯化原位接枝共聚方法在HDPE上接枝AA的反应过程,并以傅立叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、差示扫描量热法(DSC)、凝胶含量测定作为主要表征手段,来证实氯化原位接枝反应过程及产物的结构特征;实验结果证明了氯化原位接枝反应制备CPE-cg-AA的可行性,而且该过程无高分子链的交联和降解问题。还探讨了接枝反应条件,如单体在骨架聚合物中分散、单体投入量、氯气流量、产物氯含量、反应温度等对接枝过程及接枝率的影响。以动态力学热分析(DMA)、热失重(TG)、拉伸测试对该聚合物物理力学性能进行了研究,并考察接枝反应条件,如单体投入量、氯含量、反应温度等对产物力学性能的影响。结果发现,与CPE相比,接枝后聚合物的拉伸强度和拉断伸长率同时提高,而且其性能受接枝反应条件的影响显著。利用接枝共聚产物支链上的丙烯酸与金属氢氧化物反应,制备羧酸型离聚体,并用FTIR、DSC、DMA、TG等表征手段研究离聚体的结构及物理性能。还研究了金属离子种类、共聚物与金属氢氧化物预混合后的停放时间、中和度、合成共聚物时单体投入量、氯含量、反应温度等对离聚体力学性能的影响。傅立叶红外谱图证明了离聚体的形成,而且离聚体的物理力学性能与CPE-cg-HEA相比有明显提高,实验证明接枝共聚物合成过程和离聚体制备过程同时影响离聚体的性能。

夏立建[8]2015年在《废旧胶粉填充橡胶发泡复合材料的制备及结构与性能研究》文中研究说明当前合理利用废旧橡胶资源在一定程度上能缓解我国天然橡胶短缺,石油资源匮乏的难题。将废旧橡胶粉碎成胶粉直接使用或与其他材料掺用成为利用废旧橡胶资源的一条重要途径。但是废旧胶粉表面呈惰性,与橡胶或塑料基体之间相容性较差,两相间难以形成较好的结合,因此须对胶粉表面进行改性。当前废旧胶粉与塑料共混制备热塑性弹性体是比较热门的一项研究,而关于胶粉与橡胶共混的研究鲜有报道。本论文主要研究废旧胶粉填充各种极性或非极性橡胶并且进行发泡,制备此种复合材料,并研究其结构与性能。废旧胶粉填充氯磺化聚乙烯(CSM)橡胶,发泡复合材料的性能研究表明:200目胶粉填充极性CSM,胶粉用量为10 phr时,泡体的硫化作用暂时增强,交联程度暂时增加;胶粉用量达到20 phr时,此时出现极小值,胶粉与CSM基体胶共混性能极差,泡体力学性能差;胶粉用量为40 phr时,泡体力学性能、密度、硬度等物理机械性能变大;80目、120目、200目三种目数胶粉填充对比,200目胶粉填充CSM发泡体除撕裂强度外,泡体的拉伸强度、扯断伸长率、密度、硬度、压缩应力应变强度C50等均在增大,同时,由于发泡倍率在减小,泡体的收缩率在减小;改性200目胶粉填充CSM基体胶,古马隆树脂改性胶粉的泡体综合物理机械性能最优。废旧胶粉填充三元乙丙橡胶(EPDM),发泡复合材料的性能研究表明:随着废旧胶粉用量的增多,胶粉在EPDM基体胶中的分散性越来越差,并且胶粉对泡体的交联进程和发泡进程有阻碍和抑制作用。胶粉用量40phr时,泡体基本不发泡;基于神经网络的预测,胶粉和发泡剂有不同共混比,发泡剂用量少的情况下,发泡作用不明显;在发泡剂用量最多情况下,胶粉用量增多,分散性变差,最后发泡作用也不明显,共混物试样发泡体最终呈现普通胶料硫化特性。反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与其他橡胶并用发泡复合材料的性能研究表明:纯TPI在硫黄硫化体系下硫化,硫化交联程度最高,硬度大,弹性韧性差,其拉伸强度、撕裂强度、密度等物理机械性能具有较大值;TPI作为基体胶与高弹性橡胶BR以及1,3-丁二烯的聚合物并用,TPI/PB/BR三者共混体系,发泡体硫化速率与发泡速率有较好的匹配性,具有优异的扯断伸长率,同时其拉伸强度、撕裂强度、压缩应力应变适中,具备适当的弹性及韧性。其泡孔结构规整,泡孔孔径大小分布均匀。废旧胶粉填充TPI基体胶体系,发泡复合材料的性能研究表明:胶粉用量为10phr时,拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率三者出现极大值,胶粉用量为20 phr时,又出现极小值;各物理机械性能值随胶粉用量增加也呈递增趋势,胶粉用量为40 phr时,各值达到峰值,此时泡孔中有明显的胶粉“团聚”现象。Si-69包覆改性胶粉填充TPI基体橡胶发泡泡体具有最佳的拉伸、撕裂强度,最大的压缩应力应变强度,中等的扯断伸长率及密度以及最小的回缩率,试样的泡孔结构完整,无破裂和塌陷,泡孔孔径分布一致,泡孔致密均匀。

王博[9]2017年在《钛纳米聚合物防腐功能涂层制备及防护机理研究》文中认为海洋蕴藏着丰富的矿产资源、海水资源、海洋生物资源等自然资源,具有重要的战略价值。然而,海洋严苛的腐蚀环境,使海洋装备设施长期遭受严重的腐蚀问题,严重制约了海洋的开发和利用。因此,合理利用腐蚀控制技术,提高海洋装备设施的服役安全性,设计并制备具有良好防护性能且适用于海洋腐蚀环境的表面防护涂层,延长其服役寿命,对国民经济和国防建设与发展具有重大的意义。金属钛以其优异的防腐性能而广泛应用于航空航天、石油化工、冶金制造等领域。将钛纳米化作为填料添加到涂料中,可制备出具有良好耐蚀性能的防腐涂层。但是,纳米钛在涂料中的分散性问题、稳定性问题及添加量问题尚未得到有效解决,同时其防护机理研究甚少。因此,针对上述问题,本论文利用高能球磨法、制备钛纳米聚合物,通过沉降实验、激光粒度分析、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光电子能谱仪(XPS)等技术手段,分析不同球料比、球径比、助磨剂、研磨时间对钛颗粒的组织结构和性能的变化规律,从微、纳观尺度研究钛纳米聚合物的接枝效应与物相演变,揭示纳米钛聚合物的衍生机理。利用正交设计实验,设计并优化了钛纳米聚合物涂层制备配方。通过常规性能测试试验、SEM、FT-IR、紫外老化实验、人工海水浸泡试验、盐雾加速实验等技术手段,分析不同钛纳米聚合物含量对涂层组织和性能的影响规律;通过交流阻抗电化学测试技术,分析涂层对氯离子浓度、高湿度等苛刻腐蚀因子的抑制作用机理,得到环境因素与涂层腐蚀电位、腐蚀电流等电化学参数的变化关系,阐明了涂层腐蚀防护机理。通过上述研究,得到结论如下:(1)通过高能球磨法设计、制备并优化了钛纳米聚合物的制备工艺。当球重是2600g,球径比为Φ20mm:Φ15mm:Φ5mm=16:7:3,助磨剂为含丙酮的环氧树脂溶剂,研磨时间为4h时,制备出具有分散稳定性良好的钛纳米聚合物;(2)通过研究不同的研磨时间,探究了钛纳米聚合物的衍生机制。随着球磨时间的延长,钛纳米聚合物的分散稳定性提高,钛粉粒经不断减小,钛粉畸变程度增加,趋于无定型态转化。同时,环氧基团逐渐消失,钛粉接枝量增加,说明钛粉与环氧树脂发生了接枝反应,形成钛纳米聚合物;(3)通过正交试验设计、制备并优化钛纳米聚合物涂层的最佳工艺参数。钛纳米聚合物涂层均匀而致密。常规性能实验结果表明,钛纳米聚合物涂层具有较为优异常规机械性能,同时其含量对其性能具有重要的影响。随着钛纳米聚合物含量的增加,钛纳米聚合物涂层的热稳定性提高,玻璃化转变温度升高。当钛纳米聚合物含量为9%时,玻璃化转变温度最高为206.1℃;(4)通过实验室环境模拟实验:室温3.5wt.%浸泡实验(458天)、中性盐雾实验(125天)和紫外老化(200天)性能测试实验,实验结果表明:钛纳米聚合物涂层具有优异的抗渗透效果及防腐耐候性能。随着钛纳米聚合物含量增加,其防护性能整体呈上升趋势。当钛纳米聚合物含量为9%时,其防腐效果最佳;(5)腐蚀电化学实验结果表明:经过458天的浸泡试验后,钛纳米聚合物涂层完好如初,呈现出优异的防腐效果。浸泡过程中,涂层相当于一个高电阻、低电容的防腐绝缘层,有效抑制了腐蚀介质浸入涂层腐蚀基体。随着浸泡时间的延长,涂层电阻值均呈先降低后稳定的状态;随着钛纳米聚合物含量的增加,涂层的电阻值呈现升高趋势,当钛纳米聚合物含量为9%时,电阻值达到峰值为9.3×10~8Ω·cm~2,防腐效果最佳。分析认为:钛纳米聚合物自身特殊的“压茬”结构,可使其与涂层中的各组分具有良好的相容性,形成均匀致密的涂层,有效抑制了腐蚀介质入侵,延缓了防腐路径,降低腐蚀速率,提高其对腐蚀介质的屏蔽性能,有效提高了涂层防护性能。(6)结合上述实验研究成果,将钛纳米聚合物涂料应用到海南文昌发射场液氮/氢管路及塔架各层外护套表面腐蚀防护,经过25月的应用考核表现出优异的腐蚀防护效果。通过上述研究说明:所研制的钛纳米聚合物具有良好的分散稳定性,研制的具有“压茬”结构的钛纳米聚合物防腐功能涂层具有优异的长效防腐耐候性能,可满足海洋装备在海洋环境下的腐蚀防护,可为我国海洋装备的腐蚀防护提供理论数据和技术支撑。

参考文献:

[1]. 固相法合成氯磺化聚乙烯及其结构性能研究[D]. 赵波. 北京化工大学. 2000

[2]. 聚乙烯颗粒在流化床反应器中的运动行为研究[D]. 李国超. 青岛科技大学. 2016

[3]. CSM结构性能及其在水润滑橡胶轴承上的应用[D]. 励琦彪. 大连海事大学. 2014

[4]. 低残留结晶度氯化聚乙烯的热稳定性和性能的研究[D]. 林珩. 南京工业大学. 2003

[5]. 固相法低粘度HCPE的制备、表征及接枝改性研究[D]. 宋志强. 青岛科技大学. 2012

[6]. 固相法制备氯化聚乙烯的工艺研究[D]. 姜永刚. 青岛科技大学. 2018

[7]. 聚乙烯氯化原位接枝丙烯酸共聚物及其离聚体的合成、表征和性能[D]. 孙莺莺. 青岛科技大学. 2009

[8]. 废旧胶粉填充橡胶发泡复合材料的制备及结构与性能研究[D]. 夏立建. 青岛科技大学. 2015

[9]. 钛纳米聚合物防腐功能涂层制备及防护机理研究[D]. 王博. 重庆大学. 2017

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固相法合成氯磺化聚乙烯及其结构性能研究
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