利用二次回归正交组合设计优化超支化聚酯的改性工艺

采用二次回归正交组合设计,以改性比、催化剂用量、反应时间、反应温度为考察因素,研究优化了超支化聚酯作为抑尘剂的改性工艺。结果表明,各因素对保水率的影响由大到小依次为:改性比、反应温度、催化剂用量、反应时间。最佳改性工艺条件为:改性比为1.0∶5.0、反应温度为131℃、催化剂的质量分数为1.00%、反应时间为2.0h。在最佳工艺条件下,改性超支化聚酯的保水率为74.7%,实验验证结果与模型预测值相近,并且在自然条件下风蚀15天后样品的抑尘率为81.5%。     

超支化聚酯阻垢剂的合成

以绿色化学为指导思想,合成一种不含N、P元素的高性能绿色阻垢剂。以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为原料,在对甲苯磺酸催化下,采用一锅熔融缩聚法合成第二代端羟基超支化聚酯(HBPE—OH)。为提高HBPE—OH改性程度,首次选用4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为催化剂,用丁二酸酐(SA)对HBPE—OH进行端基羧酸化改性,得到具有阻垢功能的端羧基超支化聚酯(HBPE—COONa)。采用单因素实验考察了缩聚反应时间、反应温度、催化剂用量及羧酸化改性反应时间、反应温度对阻垢性能的影响。结果表明:缩聚反应最佳条件为反应时间4 h,反应温度140℃,催化剂用量为0.8%;端基羧酸化最佳条件为反应时间3 h,反应温度70℃,羧酸化程度高达95.4%。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波普仪(NMR)对HBPE—OH和HBPE—COONa进行表征,表明阻垢剂结构完整,羧酸化程度较高,并用扫描电子显微镜(SEM)对CaSO_4垢样进行表征,验证了阻垢剂晶格畸变机制。     

分子筛催化甲苯酰化反应研究

在对传统酰基化反应的催化剂改进中,HZ-1沸石分子筛显示了很好的催化性能.以甲苯为底物,分别以苯甲酰氯和苯酐为酰化剂,考察了在不同酰化剂下催化剂的催化性能,发现苯甲酰氯在此催化剂催化下显示了较高的反应活性和选择性.苯甲酰氯为酰化剂的最佳优化条件:甲苯和苯甲酰氯物质的量比为2.5∶1,四次交换的HZ-1沸石用量2g,反应温度130℃,反应时间15h,4-甲基二苯甲酮色谱收率可达94.8%;苯酐为酰化剂时,催化剂采用用量为2.5g的二次交换的HZ-1沸石,物料配比为4∶1,反应温度250℃,反应时间为5h,目标产物2-甲基蒽醌的色谱收率为65.09%,苯酐转化率为71.3%.两种酰化剂都具有很好的工业化前景.     

一种具有不对称结构含磷二胺单体的合成

使用DOPO与4-氨基苯乙酮和2,6-二乙基苯胺为原料,以对甲苯磺酸为催化剂,采用一步法合成了一种新型具有不对称结构含磷二胺单体。设计正交试验探讨出合成该二胺单体的最佳条件,反应温度130℃,反应时间20 h,2,6-二乙基苯胺用量为DOPO摩尔量的3倍及对甲苯磺酸的量为DOPO质量用量的4%,收率为60%。用DSC检测其熔点在247.9℃,红外光谱和核磁共振氢谱表征含磷二胺单体的特征官能团振动吸收峰和质子峰。     

端羟基超支化聚酯的改性及性能研究

以三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸为原料,在对甲苯磺酸催化下合成了端羟基超支化聚酯,8-[4′-丙氧基（1,1-联苯）-氧]-辛酸为封端剂对超支化聚酯进行改性,采用羟值滴定确定封端率。通过红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱(NMR)对改性前后超支化聚酯的化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法（DSC）和广角X射线衍射（WAXD）对所合成超支化聚合物的热性能进行了研究。结果表明,封端剂的最佳用量为聚合物中羟基物质的量的1.05倍,在此条件下,超支化聚合物封端率达到92.02%;改性前后聚合物化学结构与理论结构一致,改性后聚合物玻璃化温度显著升高,且聚合物物相由无定形态转变为晶态与非晶态共存。     

双环基聚氨酯丙烯酸酯的合成

以双环戊二烯(DCPD)为原料合成的双环基不饱和聚酯二醇(DUPG)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为原料,通过溶液聚合法合成了双环基聚氨酯丙烯酸酯(DPUA),考察了反应温度、反应时间、催化剂和阻聚剂用量对合成DPUA的影响,研究了UV固化涂膜的铅笔硬度、附着力和柔韧性等性能。结果表明:合成过程中第1步反应温度、时间和催化剂质量分数分别为55℃、2.5h、0.04%,第2步反应温度、时间和催化剂质量分数分别为75℃、2.5 h、0.06%,阻聚剂质量分数为0.2%时,树脂性能最佳。     

酸改性的Hβ分子筛催化合成乙酰基吡咯

研究了分别以不同的分子筛以及草酸、磷酸、盐酸等酸改性的Hβ分子筛为催化剂,由吡咯和乙酸酐合成乙酰基吡咯的Friedel-Crafts酰基化反应.发现磷酸改性的Hβ分子筛催化剂的活性最高,并对催化剂用量、反应温度、反应时间等反应条件进行了优化,确定了最佳反应条件:反应温度70℃、催化剂用量0.4 g、反应时间5 h,此时...     

高分子量聚丙烯酸钠的合成工艺研究

采用水溶液聚合法,研究了单体浓度、引发剂用量、反应温度及反应时间对聚丙烯酸钠分子量的影响,探索出了最佳工艺条件:反应温度为40℃-45℃,反应时间为4h,过硫酸铵用量为0.02%,单体浓度为45%,聚丙烯酸钠分子量高达106-107。     

改性淀粉絮凝剂DTCS-AM的制备及絮凝性能

以淀粉为原料,通过交联、醚化等反应得到二硫代氨基甲酸盐改性淀粉(DTCS),然后以DTCS为骨架与丙烯酰胺在引发剂作用下进行接枝共聚反应,合成DTCS-AM改性淀粉絮凝剂。考察单体用量、引发剂浓度、反应温度和反应时间对接枝共聚反应的影响,通过红外光谱、扫描电镜对产物进行表征,并考察DTCS-AM改性淀粉絮凝剂对胜利油田钻井废水的絮凝能力。结果表明,DTCS-AM改性淀粉絮凝剂的最佳合成条件为:反应温度40℃,时间3 h,引发剂用量4 mmol/L,淀粉与单体质量比1∶2.2;DTCS-AM具有较好的絮凝结构,对胜利油田钻井废水具有较强的絮凝能力,絮凝剂用量为80 mg/L时,其COD去除率大于95%。     

EA/BA/AN/VAC四元共聚物接枝改性天然橡胶的研究

研究了 EA/ BA/ AN/ VAC四元共聚物接枝改性天然橡胶的制备过程中 ,反应温度、引发剂用量、反应时间及单体浓度对接枝聚合反应的影响。结果表明 :采用乳液聚合方法 ,以 KPS/ SHS氧化 -还原体系为引发剂 ,反应温度 6 0～ 70℃ ,引发剂用量1 .3% ,反应时间 2 .5 h为适宜的合成条件。红外光谱证实了接枝共聚物的生成     

含磷超支化聚芳酰胺的合成及对尼龙-6的增韧

以间苯二甲酰氯(IPC)为A2单体,三(3-氨基苯基)氧化膦(TAPPO)为B3单体,合成了含三苯基磷结构超支化聚芳酰胺(P-HBPA),研究表明合成反应的最佳条件为:n(TAPPO)∶n(IPC)=1.5∶1,反应温度为50,℃,TAPPO反应浓度为0.1,mol/L,反应时间2,h.采用红外光谱、1H,NMR对其结构进行了表征.1H,NMR分析表明含磷超支化聚芳酰胺的支化度为0.36,DSC结果表明其玻璃化转变温度(Tg)为130.7,℃.将P-HBPA与尼龙-6共混改性,当P-HBPA的质量分数为0.5%时,共混物的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度达到最大.     

多官能UV固化松香醇基聚氨酯丙烯酸酯的合成

以饱和松香三元醇为原料合成的松香醇基端羟基聚酯(RAPE)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,通过本体聚合法,两步反应合成新型九官能的松香醇基聚氨酯丙烯酸酯(RAPUA),采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对其结构进行表征,结果表明得到目标产物。研究反应温度、催化剂用量、阻聚剂用量等对合成RAPUA的影响,考察固化涂膜的铅笔硬度、附着力、耐冲击性、耐候性等性能。通过实验确定了最佳的合成工艺条件:第1步反应温度55℃、催化剂用量0.6%、反应时间2.5 h;第2步反应温度75℃、催化剂用量0.8%、反应时间3 h、阻聚剂用量为体系总质量的0.3%。在此工艺条件下,涂膜的铅笔硬度达6H、附着力达1级、耐冲击性达48 cm、耐候性优良。     

纳米CeO2催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,以纳米CeO2为催化剂催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯.探讨了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应时间、反应温度对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析.实验结果表明,纳米CeO2催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:4.5,催化剂用量为柠檬酸质量的2.0%,反应时间为3.5h,反应温度为106-140℃,酯化率可达93.47%,产品纯度＞98.8%.     

一种新型吲哚并[3,2-b]咔唑化合物合成方法

以3-氨基-N-苯基咔唑为起始原料,经溴化反应、Suzuki偶联反应和Buchwald偶联反应合成了5,11-二氢-5-苯基吲哚并[3,2-b]咔唑,通过~1H NMR对化合物结构进行了表征.研究了反应温度、催化剂用量以及反应时间等因素对产物收率的影响,得到了最佳反应条件:反应温度100℃,反应时间18 h,催化剂用量为3-氨基-N-苯基咔唑摩尔量的4%.     

钛酸四丁酯催化合成柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,钛酸四丁酯为催化剂合成柠檬酸三丁酯,用单因素分析法研究醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度对酯化反应的影响。结果表明,酯化反应的最佳条件为:n(醇):n(酸)=3.6:1.0,催化剂用量为柠檬酸质量的0.40％,反应时间4 h,反应温度130-140℃,酯化率达到94.51％,纯度大于99.1％。     

端酚基超支化大分子的合成

通过两步法反应合成了新型的AB₂单体4-(6-溴-己氧基)-4′,4″-二羟基三苯甲烷,并进一步在温和的反应条件下得到端基为酚羟基的超支化聚醚型大分子,研究了反应时间、反应温度、单体浓度和核分子的加入对超支化分子的分子量及其分布的影响。除AB₂单体法外,还利用A₂+B₃法合成了结构类似的超支化分子,并对比了两种不同合成方法对超支化分子的分子量及分子量分布的影响。通过A₂+B₃单体合成的超支化分子可作为添加剂来改性E-51环氧树脂,添加质量分数10%的该超支化分子就能极大地提高用酸酐固化的环氧树脂的耐碱性。     

H2SO4改性活性炭催化合成二苯甲烷

以活性炭负载硫酸作为一种新型便宜和有效的环境友好固体催化剂,催化合成了二苯甲烷．考察了催化剂用量、苯与苄基氯体积比、反应温度以及反应时间对该傅一克反应的影响,得出了最佳反应条件,即m（改性活性炭）：m（苯）：m（苄基氯）-18：39：4,反应时间为7h,反应温度为80℃．在此条件下,二苯甲烷产率为78％．     

SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化合成苹果酯

以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,对以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的反应条件进行了研究。实验表明稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成苹果酯的良好催化剂,最佳反应条件为∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h,反应温度88℃~116℃,苹果酯收率达81.6%。     

3，4-二甲基-2’-氯代苯乙酮的合成

以邻二甲苯和氯乙酰氯为原料,采用金属负载型催化剂,经Friedel-Crafts酰基化反应过程合成了3,4-二甲基-2'-氯代笨乙酮,讨论了负载型催化剂的用量、原料配比、温度、反应时间等对反应的影响.结论如下:负载型催化剂用量为ω=0.25%(与邻二甲苯质量比),反应时间3h,反应温度80℃,收率大于90%.产品经红外光谱和液色谱相确认为3,4-二甲基-2'-氯代苯乙酮.     

磺酸改性介孔硅材料催化合成二甘醇二苯甲酸酯

本文合成了SBA-15、柱层析Si O2和气相纳米Si O23种介孔硅材料的磺酸改性催化剂,考察反应温度、反应时间、投料比、催化剂种类及用量等条件对催化合成二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)的影响。结果表明:具有较大孔道尺寸和适中表面酸性的磺酸改性柱层析Si O2具有最好的催化效果。在优化条件(反应温度160℃,反应时间4 h,苯甲酸和二甘醇的摩尔比为2.2∶1,催化剂用量为苯甲酸质量的8%)下,DEDB的产率达到82.94%。