超临界流体相行为研究及其在涂料工业中的应用

超临界流体相行为研究及其在涂料工业中的应用

刘鑫[1]2001年在《超临界流体相行为研究及其在涂料工业中的应用》文中研究指明涂料喷涂过程中挥发性有毒气体的排放是造成大气污染的主要来源之一。为了减少污染,本文对用超临界二氧化碳替代涂料中有毒溶剂,开发新型绿色涂料技术进行了理论研究。 本文首先对超临界流体与溶剂之间的相互作用进行了研究,通过对偏摩尔体积的测量,证明了在临界区体系中存在超临界流体与溶剂的强的相互作用,有分子聚集体的存在,从而导致体系局部密度的增加。对于超临界流体-聚合物体系,进一步研究了超临界二氧化碳与聚合物之间的相互作用,探讨了聚合物结构、温度、压力等因素对溶解度的影响,并对共溶剂增强溶质溶解度的机理进行了研究。通过对聚合物-超临界流体二元体系相图的研究,进一步探讨了超临界二氧化碳对聚合物-溶剂相行为的影响,揭示了组分性质、配比、温度和压力等因素对相行为的影响规律。 最后,确定了几种商用涂料树脂-溶剂-超临界二氧化碳的叁组分相图,确定了超临界喷涂涂料各组分的配比,为超临界二氧化碳涂料的实际应用提供了理论依据。另外对超临界喷涂技术的成膜机理也进行了探讨,结果表明,与常规喷涂相比,超临界喷涂不仅可以减少大气污染,而且由于雾化机理的改变,液滴更加均匀,涂层性能也得到了显着改善。

胡自伟[2]2003年在《超临界流体技术解聚废弃聚苯乙烯的研究》文中研究说明在超临界流体中解聚废弃聚合物以获取化学单体或燃料是一种全新的固废处理方法。本论文介绍了超临界流体的基本性质及其在废旧塑料化学循环回收中的应用,综述了聚苯乙烯塑料(PS)循环利用领域的研究现状以及目前国内外关于PS解聚研究进展。 对聚苯乙烯塑料泡沫在超临界二甲苯介质中的解聚反应,在温度340~390℃,压力4~27MPa条件下进行了研究,产物用气相色谱、气-质联谱分析表明,解聚产物多达107种,含量最多的是苯乙烯的二聚物、丙基苯和对甲基苯乙烯二聚物。在实验取值范围内,主要产物苯乙烯二聚物及解聚转化率随温度升高而增加。在一级反应的基础上,由数据拟合求出了反应速率常数的表达式,能较好地预测实验结果。 此外,以苯作为解聚介质(临界温度为289.0℃,临界压力为4.90MPa),在温度300~360℃、压力4.5~10.7MPa及时间10~50min的条件下对聚苯乙烯颗粒进行解聚实验研究。产物用气相色谱、气-质联谱和红外光谱分析表明,主要产物有α-甲基苯乙烯(最高达63.12%)和二聚体,其次为叁聚体、1,3-二苯基丙烷、丙基苯、苯丙烯等。各产物分布段物质含量与温度、反应时间、压力等因素有关,解聚温度应控制在340℃、反应时间在40min、投料量在15gPS/187.5mlBen~20gPS/250mlBen之间,可以得到较纯的α-甲基苯乙烯(63.12%)和含量较高的低分子量解聚产物(71.07%)。 通过对PS超临界苯解聚的途径分析发现,解聚以链随机断裂为主要解聚方式,而传统的热解链端断裂的解聚方式则极少发生。解聚属于自由基反应类型,主要包括的自由基反应分别为:链随机断裂、C-H裂解(引发);分子间、分子内氢转移(增长);自由基重组、自由基歧化(终止)。 超临界流体优异的溶解能力和传质性能,增强了分子的流动性,提高了氢原子自由转移并参加自由基反应的能力。而热解与此正好相反,热解中晶体区域限制了氢的转移,则促使自由基较多的链端断裂。

参考文献:

[1]. 超临界流体相行为研究及其在涂料工业中的应用[D]. 刘鑫. 北京化工大学. 2001

[2]. 超临界流体技术解聚废弃聚苯乙烯的研究[D]. 胡自伟. 浙江工业大学. 2003

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