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GL75kA预焙铝电解槽的破损原因分析及常温固化TiB2阴极涂层技术的应用

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GL75kA预焙铝电解槽的破损原因分析及常温固化TiB2阴极涂层技术的...

作者：党建平中南大学

学位级别：硕士

本论文在广泛文献调查工作基础之上,结合关铝股份有限公司75kA预焙阳极铝电解槽(简称GL75kA槽)的生产实践,深入地探讨了铝电解槽槽寿命问题,并以延长槽寿命和节能降耗为目的,在GL75kA槽上进行了常温固化TiB阴极涂层技术的试验性应用。 ... 详细信息

本论文在广泛文献调查工作基础之上,结合关铝股份有限公司75kA预焙阳极铝电解槽(简称GL75kA槽)的生产实践,深入地探讨了铝电解槽槽寿命问题,并以延长槽寿命和节能降耗为目的,在GL75kA槽上进行了常温固化TiB阴极涂层技术的试验性应用。 (1) 对影响铝电解槽槽寿命的电解槽的设计、筑炉用材料、筑炉质量、焙烧质量和电解槽生产管理等五个因素进行了详细的分析和较为深入的探讨,并提出了延长GL75kA槽槽寿命的具体措施和办法。 (2) 首次在GL75kA槽上进行了应用常温固化TiB阴极涂层的试验。应用结果表明:(a) 常温固化TiB阴极涂层施工简单易行,应用成本低廉;(b) 正常生产后,未见涂层块状掉落;通过分析铝液中的Ti含量得知,涂层寿命达到40个月以上;(c)在铝电解槽焙烧启动期,钠和电解质的剧烈渗透得以减缓,由此产生的膨胀应力得以减小,从而减小了电解槽早期破损的几率,起到了延长铝电解槽寿命的作用;(d) 改善了焦粉焙烧时阴极温度分布,电解槽的正常生产更加稳定和容易控制,电解槽的异常电压和电压波动明显减少;(e)与对比铝电解槽相比较,涂层槽的阴极压降低(平均降低11.5mV),电流效率高(平均提高3.14%),吨铝电耗小(平均降低549mV)。

关键词：铝电解槽寿命常温固化 TiB2阴极涂层节能

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新型三聚体环氧树脂常温固化剂的复配研究

新型三聚体环氧树脂常温固化剂的复配研究

作者：赵甜辉长沙理工大学

学位级别：硕士

环氧树脂在加入固化剂后会形成高交联网络结构,被广泛应用于各个方面,但在一些特殊场合,如混凝土裂缝修补,加热施工比较困难,在室温条件下不能固化,常温固化剂不仅能满足某些不适合中高温固化的场合,还是一种节能、固化工艺简单的固化... 详细信息

环氧树脂在加入固化剂后会形成高交联网络结构,被广泛应用于各个方面,但在一些特殊场合,如混凝土裂缝修补,加热施工比较困难,在室温条件下不能固化,常温固化剂不仅能满足某些不适合中高温固化的场合,还是一种节能、固化工艺简单的固化方法。因此,研究常温环氧树脂固化剂具有十分重要的意义。我们实验室使用低分子量聚酰胺650用作常温固化环氧树脂的固化剂,但固化时间很长,不利于施工,所以就考虑通过控制固化时间来减少施工过程中固化时间长带来的麻烦。通过查阅资料,比较低分子量聚酰胺、脂肪族和脂环族胺类常温型固化剂,我们找到了本实验的研究思路,即采用多乙烯多胺和异氟尔酮二胺固化剂与低分子量聚酰胺复配,成为双组分固化剂,再与实验室自制的三聚体环氧树脂进行常温固化反应。这不但改善了脂肪族、脂环族类固化产物脆性的的缺点,还大大缩短了低分子量聚酰胺固化时间。通过对固化物的性能测试,研究常温固化剂的固化规律,控制固化时间,得到理想的固化体系。首先以双酚A(BPA)、环氧氯丙烷(ECH)、甲苯二异氰酸酯三聚体(TDI-T)为原料,合成了三聚体环氧树脂,再与低分子量聚酰胺650(PA650)/异佛尔酮二胺(IPDA)复合固化体系进行常温固化。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、以及力学性能测试对四种复配体系的固化产物进行了研究。研究结果表明,不同比例的IPDA固化剂对固化产物有很大的影响,当IPDA加入量为2%时,抗压强度达到了最大值111.3 MPa,抗拉强度为27.6 MPa,断裂伸长率为7.45%,并且IPDA/PA650树脂固化物在拉伸过程中兼具弹性和塑性变形;随着IPDA量的增加,固化时间逐渐缩短,当IPDA的加入量为6%时,固化时间为180 min,固化过程中的最高温度可以达到52.4℃;DSC测试结果表明以IPDA/PA650为固化剂固化的树脂在温度低于200℃时有良好的热稳定性。在上一章实验的基础上,将异氟尔酮二胺固化剂替换成二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺固化剂,用实验室自制环氧树脂TDI-T/EP分别与不同比例的低分子量聚酰胺650/二乙烯三胺(DETA)、低分子量聚酰胺650/三乙烯四胺(TETA)和低分子量聚酰胺650/四乙烯五胺(TEPA)复合体系进行常温固化。通过FT-IR谱图确定了固化物的固化时间,固化时间由原来的几天缩短为几个小时,有效实现了固化时间的可控性;固化过程中最高温度测试实验结果表明随着多乙烯多胺固化剂用量的增加,四种体系固化过程中所放出的热量也大大增加,温度由室温升高至52.4℃、72.6℃、69.3℃和53.6℃;当加入四乙烯五胺时,固化物的断裂伸长率明显比同比例的多乙烯多胺要大,最大的断裂伸长率可以达到49.4%;压缩强度最大的是DETA-6/PA650固化的树脂,达到了 113.8 MPa,相对于纯PA650压缩强度明显提高;对试样进行耐腐蚀性测试,测试结果表明,腐蚀后的固化物压缩强度与未腐蚀的试样相差不大,说明加入多乙烯多胺固化剂后的树脂具有一定的耐腐蚀性;DSC测试结果表明,对于同一复配体系不同比例的固化剂而言,随着多乙烯多胺用量的增加,固化物的玻璃化转变温度也随之增加。

关键词：环氧树脂固化剂常温固化复合体系

偏高岭土基地聚物的高温固化性能及常温固化机理研究

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偏高岭土基地聚物的高温固化性能及常温固化机理研究

作者：陈治坤长沙理工大学

学位级别：硕士

地聚物是富含硅铝的活性原料如偏高岭土、粉煤灰等通过碱激发而得到的胶凝材料,其具有低碳、高强、环境友好等特点,在土木工程领域的应用日益得到重视。固化温度是地聚物合成及最终结构工程性能的关键影响因素之一,但对固化温度影响机... 详细信息

地聚物是富含硅铝的活性原料如偏高岭土、粉煤灰等通过碱激发而得到的胶凝材料,其具有低碳、高强、环境友好等特点,在土木工程领域的应用日益得到重视。固化温度是地聚物合成及最终结构工程性能的关键影响因素之一,但对固化温度影响机理的研究尚有分歧。本文考察了不同固化温度下9种偏高岭土合成的地聚物的力学性能,并通过微量热、FTIR、SEM等测试技术分析了固化温度影响偏高岭土基地聚物性能的作用机理。研究结果表明,升高固化温度可以促进硅铝酸盐的溶解和缩聚,从而有效提高偏高岭土基地聚物的力学性能;但过高的固化温度会使得缩聚反应速度过快,从而硅铝酸盐溶解所产生的缩聚反应前驱物被生成的胶凝体所包裹,无法接触碱激发剂发生缩聚反应,造成地质聚合反应不充分和地聚物力学性能降低。高强地聚物需要高温固化促进反应进行,这一条件很大程度限制了地聚物的广泛应用。本文试验将粒化高炉矿渣内掺入偏高岭土中,以期望其可以提高地聚物的常温固化性能,并通过XRD、FTIR、SEM和微量热分析从微观结构方面揭示反应机理,明确强度来源。结果表明,矿渣的掺入可以有效促进地聚物常温固化性能,得到Si-O-Al网络状结构与C-S-H凝胶及C-A-H凝胶共存的高强结构,但过高的矿渣掺量会使结构开裂并产生CaCO3结晶附着于结构内,对其强度发展反而不利。采用低激发剂模数和40%的矿渣掺量可以得到最佳的地聚物结构,28d强度达95.17MPa。

关键词：地聚物常温固化反应机理激发剂模数抗压强度

双组分常温固化水性环氧防腐涂料的制备及性能研究

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双组分常温固化水性环氧防腐涂料的制备及性能研究

作者：皮桢桢浙江理工大学

学位级别：硕士

环氧树脂分子结构致密,含有羟基、醚键和环氧基等高活性基团,具有优异的理化性能。环氧树脂与固化剂作用可以形成网状结构的聚合物材料,广泛应用于结构材料、耐腐蚀材料和电绝缘材料等领域。目前,双酚A型环氧树脂是众多树脂中产量最大... 详细信息

环氧树脂分子结构致密,含有羟基、醚键和环氧基等高活性基团,具有优异的理化性能。环氧树脂与固化剂作用可以形成网状结构的聚合物材料,广泛应用于结构材料、耐腐蚀材料和电绝缘材料等领域。目前,双酚A型环氧树脂是众多树脂中产量最大、应用最广的,但这类树脂普遍黏度较高,大部分在常温下是固体或高黏度液体,使用时需添加甲苯、二甲苯和丁基缩水甘油醚等稀释剂。因此,溶剂性环氧树脂在应用过程中容易对环境和人体造成危害。水性环氧树脂以水作为分散介质,挥发性有机化合物(VOCs)的含量较少,具有绿色环保的优势,通过对其改性,可制备出性能优异的水性环氧防腐涂料。双组分水性环氧涂料以水性环氧树脂为主要成膜物质,通过与特定的固化剂发生交联反应可以形成性能优异的固化膜。本文针对双组分水性环氧涂料的两个关键组分,分别探究了两种可在常温条件下固化且性能较优的双组分水性环氧防腐体系。通过向两种体系中添加适量的无机填料和助剂,平行制备了两种双组分水性环氧防腐涂料,系统测试了两种涂层的相关性能。主要研究内容如下:(1)以间苯二甲胺(MXDA)作为基础胺,利用环氧树脂E20与聚乙二醇(PEG)对其改性,合成了一种无毒性、综合性能较优且能在常温条件下固化的非离子型自乳化水性环氧固化剂(CA)。将CA乳化和固化E44制备CA-E44涂层。对比探究了合成实验条件,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试、黏度测试、稳定性测试、扫描电子显微镜(SEM)测试和力学性能测试等方法,对CA和CA-E44涂层能进行了测试与表征。(2)通过开环聚合法和自由基接枝聚合法,在环氧树脂E20中引入亲水单体和丙烯酸酯聚合物链,合成了一种综合性能较优的改性环氧树脂乳液。将改性环氧树脂乳液搭配实验室现存的水性脂肪胺固化剂(CA)制备涂层。对比探究了原料用量、引发剂种类、中和剂种类、反应温度和时间等因素对改性环氧树脂乳液及涂层的性能影响。使用FTIR、SEM、稳定性测试和差式扫描量热分析(DSC)等方法对改性环氧树脂乳液和涂层性能进行了测试与表征。(3)双组分水性环氧防腐涂料的制备:将适量沉淀BaSO分别添加在上述实验筛选出的CA-E44体系和CA-改性环氧树脂体系中,制备出两种可在常温条件下固化的双组分水性环氧防腐涂料。探究了沉淀BaSO的用量对两种双组分水性环氧涂层性能的影响。结果表明:向CA-E44体系和CA-改性环氧树脂体系中分别加入5 wt%和10 wt%的沉淀BaSO作为填料,两种涂层的表面光滑均匀,具有较好的力学性能、耐腐蚀性和耐老化性能。

关键词：常温固化双组分水性环氧固化剂水性环氧树脂乳液防腐涂料

常温固化BZF系列树脂砂工艺性能的探讨及在生产上应用

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北京工业大学学报 1983年第4期 117-128页

作者：李怀善李宏俊黄继业杨朴成袁世扶北京工业大学北京日化工厂

本文介绍一种铸铁用常温固化树脂系列,即BZF型,按其糠醇含量分BZF—65、BZF—70、BZF—75;并对BZF—65树脂砂进行了系统的工艺性能及影响因素的探讨,重点是研究原砂质量、环境温度、湿度、固化剂及附加物等对工艺性能的影响,并应用于生... 详细信息

本文介绍一种铸铁用常温固化树脂系列,即BZF型,按其糠醇含量分BZF—65、BZF—70、BZF—75;并对BZF—65树脂砂进行了系统的工艺性能及影响因素的探讨,重点是研究原砂质量、环境温度、湿度、固化剂及附加物等对工艺性能的影响,并应用于生产,效果良好。

关键词：树脂砂工艺原砂新砂 BZF 固化剂交联剂常温固化树脂

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三官能度环氧树脂的改性与常温固化行为研究

三官能度环氧树脂的改性与常温固化行为研究

作者：常乐华东理工大学

学位级别：硕士

随着科技不断进步,人们对环氧树脂的应用要求也越来越高。针对环氧树脂脆性大的特点,人们不断研究增韧改性方法。并且希望环氧树脂在室温下具有较好的固化性能。本论文采用简便的方法制备了 Nano-SiO2改性三官能度环氧树脂TEP,提高了材... 详细信息

随着科技不断进步,人们对环氧树脂的应用要求也越来越高。针对环氧树脂脆性大的特点,人们不断研究增韧改性方法。并且希望环氧树脂在室温下具有较好的固化性能。本论文采用简便的方法制备了 Nano-SiO2改性三官能度环氧树脂TEP,提高了材料的韧性,并对TEP树脂的常温固化行为进行了研究。首先通过物理共混将Nano-SiO2均匀分散到TEP树脂中,然后将改性树脂与15%DDCM+4%2E4MZ固化,固化后的样条用于性能测试。研究了不同比例Nano-SiO2对于树脂粘度,以及固化物冲击强度、硬度、耐腐蚀性的影响。结果表明当含量为2%增韧效果最佳。TGA、DMA分析表明改性后TEP树脂的热稳定性降低。以异佛尔酮二胺为主原料,研究了 TEP树脂的常温固化行为。结果表明,IPDA+2E4MZ和曼尼希改性IPDA固化体系相比单一 IPDA具有更好的固化能力,固化物性能好。最佳固化体系为15%IPDA+4%2E4MZ。在常温下固化能力最高。采用非等温DSC法研究了 TEP与三种常温固化剂体系的固化反应动力学规律,采用动态热机械分析(DMA)测定了固化物的Tg,并测试了其在多种化学介质中耐腐蚀性。结果表明,IPDA+2E4MZ体系表观活化能最低,固化程度高;并且其固化物的Tg、耐腐蚀性均优于单一 IPDA体系和曼尼希改性IPDA体系。

关键词：环氧树脂改性常温固化固化动力学重防腐涂料

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J-90常温固化耐热型胶粘剂的研制

精细化工 1992年第4期9卷 53-55页

作者：刘晓辉郁建飞孙禹王致禄黑龙江省科学院石油化学所哈尔滨zip150040

介绍了航空工业用胶粘剂J—90的性质,讨论了胶粘剂各组份对其胶接性能和耐热性能的影响。

关键词： J-90 常温固化耐热型胶粘剂

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常温固化高承载防粘耐磨润滑涂料

科技开发动态 2005年第3期 44-45页

编号：0503242 该发明专利是一种常温固化高承载防粘耐磨润滑涂料。

关键词：常温固化润滑涂料耐磨防粘发明专利编号

常温固化大豆蛋白胶黏剂制备非结构集成材研究

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中国人造板 2021年第3期28卷 10-16页

作者：陈明松杨杨芳卜立新李京超李建章高强北京林业大学北京100083 湖南栋梁木业有限公司湖南永州425507 书香门地集团股份有限公司上海201700 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

研究利用豆粉、环氧类固化剂、水性弹性体乳液制备了一种常温固化大豆蛋白胶黏剂,并用于制备非结构集成材。结果表明,胶黏剂最优配方为18 g豆粉、82 g水、2.52 g环氧固化剂、36 g水性弹性体乳液,胶黏剂固体含量27.8%,适用期可达36 h;集... 详细信息

研究利用豆粉、环氧类固化剂、水性弹性体乳液制备了一种常温固化大豆蛋白胶黏剂,并用于制备非结构集成材。结果表明,胶黏剂最优配方为18 g豆粉、82 g水、2.52 g环氧固化剂、36 g水性弹性体乳液,胶黏剂固体含量27.8%,适用期可达36 h;集成材优化制备工艺为涂胶量190~210 g/m^(2)、加压时间3 h、加压压力0.6 MPa、卸压平衡时间8 h时;制备的集成材干/湿胶合强度分别达到4.14 MPa和1.25 MPa,可耐16 h沸水持续水煮或7个水煮冷冻干燥循环测试,180天室外耐候性能良好,性能优于商用水性异氰酸酯胶黏剂,成本降低41.6%。胶黏剂的制备工艺和非结构集成材产品质量满足工业化生产要求。

关键词：非结构集成材大豆蛋白胶黏剂常温固化耐水性能