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疏水亲油水乳型树脂的制备及应用研究

作　者: 邓丽丽
导　师: 程江
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 汽车滤纸苯丙乳液疏水亲油核壳结构氟改性
分类号: TQ316.334
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,由于我国石油深加工能力有限,市售的柴油或汽油中含水量远远超出国际上对发动机和机械用油的水分含量要求。水污染不但给各种油液的性能带来严重影响,阻碍燃烧使其达不到正常的燃烧值,而且降低发动机的效率和使用寿命,威胁系统的安全运行。因此,高效的脱水技术对提高燃油品质,乃至整个汽车行业的发展具有重要意义。油水分离设备中的过滤滤纸是实现油水分离的过滤材料。本文利用含氟材料对苯丙共聚乳液进行改性,制备得到具有优良的疏水亲油的氟改性苯丙乳液,应用于过滤滤纸,可大大提高滤纸强度性能,同时赋予过滤滤纸优良的油水分离性能。本文首先采用半连续乳液聚合法制备苯丙乳液,以甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯为硬单体,丙烯酸丁酯为软单体,甲基丙烯酸为功能单体,N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体。考察了乳化剂、引发剂、反应时间与交联单体等对影响苯丙乳液稳定性的因素,制备得到稳定性较高和应用性能较佳的苯丙乳液工艺配方。其次,在优化的苯丙乳液工艺配方的基础上,通过核壳乳液聚合工艺,在聚合中成功引入有机氟单体进行共聚,制备出核/壳型的有机氟改性苯丙共聚乳液。探讨有机氟种类、用量与添加方式等对乳液性能的影响,研究乳化剂体系对乳液胶粒形貌的影响,涂膜后处理对滤纸疏水性的影响。结果表明,甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为总单体量的8.0 wt%,连续滴加的添加方式,以DNS-86或与氟乳化剂复配为乳化剂时,乳胶粒具有规整的核壳结构,涂膜后热处理可提高乳胶膜的疏水效果,所制备氟-苯丙共聚乳液具有良好的疏水性能和亲油性能,良好的耐化学性与耐热性。最后研究了氟改性苯丙共聚乳液在汽车过滤滤纸的应用。结果表明,在苯丙乳液中添加有机氟单体,不但能保持浸渍滤纸力学性能,而且可以提高浸渍滤纸的疏水性能。同时,浸渍树脂的滤纸也适用于多种油液混合物中污染水的分离,油水分离效率可以达到97wt%左右。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-24
  1.1 引言  11-12
  1.2 油水分离的研究进展  12-14
    1.2.1 油水分离的应用背景  12
    1.2.2 油水分离的方法  12-13
    1.2.3 聚结分离的研究  13-14
  1.3 汽车滤纸浸渍树脂的发展现状  14-16
    1.3.1 醇溶性树脂浸渍剂  15
    1.3.2 水乳性树脂浸渍剂  15-16
    1.3.3 复合型树脂浸渍剂  16
  1.4 有机氟改性苯丙乳液的研究  16-22
    1.4.1 有机氟改性苯丙乳液理论基础  17-18
    1.4.2 提高含氟乳液中氟单体利用效率方法  18-22
  1.5 本课题的研究目的与研究内容  22-24
    1.5.1 本论文的研究背景和目的  22-23
    1.5.2 本论文研究的主要内容  23-24
第二章苯丙乳液合成及其在滤纸应用  24-41
  2.1 引言  24-29
    2.1.1 实验原料  25
    2.1.2 实验仪器  25-26
    2.1.3 半连续乳液聚合法制备苯丙乳液  26-27
    2.1.4 表征与测试  27-29
  2.2 实验结果与讨论  29-37
    2.2.1 共聚单体的选择及其比例  29-31
    2.2.2 乳化剂的选择  31-32
    2.2.3 引发剂的选择  32-34
    2.2.4 反应时间的影响  34-35
    2.2.5 功能单体的选择  35-36
    2.2.6 交联单体的选择  36-37
  2.3 苯丙乳液性能表征及在滤纸应用的性能分析  37-40
    2.3.1 共聚乳液的性能测试  37-38
    2.3.2 乳胶粒的形态与粒径大小  38
    2.3.3 苯丙乳液的DSC 测试  38-39
    2.3.4 滤纸浸渍后透射电镜分析  39-40
    2.3.5 苯丙乳液浸渍滤纸后性能表征  40
  2.4 本章小结  40-41
第三章有机氟改性核壳苯丙乳液  41-54
  3.1 引言  41-42
  3.2 实验部分  42-43
    3.2.1 实验原料  42-43
    3.2.2 氟改性核壳苯丙乳液的合成  43
  3.3 表征与测试  43-44
  3.4 聚合因素与工艺的考察  44-48
    3.4.1 有机氟单体的选择  44-45
    3.4.2 氟单体添加方式的影响  45
    3.4.3 氟单体用量的影响  45-46
    3.4.4 乳化剂体系的影响  46-47
    3.4.5 涂膜后处理的影响  47-48
  3.5 氟改性苯丙乳液性能表征  48-52
    3.5.1 红外表征  48-49
    3.5.2 涂膜表面XPS 分析  49
    3.5.3 涂膜的耐酸碱性  49-50
    3.5.4 乳液热重分析  50-51
    3.5.5 乳液粒径及乳胶粒形态  51-52
    3.5.6 共聚乳液的性能指标  52
  3.6 本章小结  52-54
第四章有机氟改性核壳苯丙乳液在滤纸上的应用  54-62
  4.1 引言  54
  4.2 实验部分  54-56
    4.2.1 实验原料  54
    4.2.2 实验过程  54-55
    4.2.3 表征方法  55-56
  4.3 分析与讨论  56-60
    4.3.1 滤纸性能分析  56-57
    4.3.2 浸渍滤纸的表面形貌分析  57-58
    4.3.3 浸渍滤纸的表面润湿分析  58
    4.3.4 浸渍涂层的滤纸油水分离测试  58-60
  4.4 本章小结  60-62
结论  62-64
展望  64-65
参考文献  65-72
攻读硕士期间取得的成果  72-73
致谢  73-74
附件  74

疏水亲油水乳型树脂的制备及应用研究

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