复配体系

复配体系（精选9篇）

复配体系 篇1

高密度聚乙烯 (HDPE) 防水片材因具有拉伸强度高、断裂伸长率大、耐高低温性能好、耐腐蚀、耐老化、对基层伸缩或开裂变形的适应性强等优点, 被广泛应用于屋面、地下、特殊建筑物的防水[1,2];但因其易燃, 在运输和施工作业时存在一定的火灾安全隐患。对配方进行改性, 使其具有阻燃性, 消除火灾安全隐患, 已成为HDPE防水片材的发展方向之一[3,4,5,6]。参考文献资料及相关研究, 顺应当今世界要求无卤阻燃剂的潮流[7,8,9], 本研究以某企业HDPE防水片材现有的配方为基础, 添加不同种类的阻燃剂体系, 考察了阻燃剂对HDPE防水片材阻燃性能和力学性能的影响, 以期为制备阻燃型HDPE防水片材提供参考。

1 实验部分

1.1 原材料

HDPE:5000S, 大庆石化;阻燃剂纳米氢氧化镁 (MH) 、微胶囊红磷 (MRP) 、有机硅:均为市售工业品。

1.2 仪器设备

双螺杆挤出机:TSE-40, 南京海思挤出设备有限公司;注塑机:CJ80M3V, 震德塑料机械有限公司;万能拉力试验机:CMT4204, 上海华龙测试仪器有限公司;水平-垂直燃烧试验仪:SH5300, 广州信禾电子仪器设备有限公司;氧指数测定仪:JF-3, 南京江宁分析仪器有限公司。

1.3 阻燃改性HDPE防水片材的制备

将阻燃剂、HDPE以及各种助剂按设计好的配方混匀, 通过双螺杆挤出机进行挤出造粒, 再经注塑得到阻燃改性HDPE防水片材样品。

1.4 阻燃改性HDPE防水片材的性能测试

由于现阶段有关防水材料的标准规范中, 既没有对防水材料应达到某种阻燃性能作出规定, 也没有检测其燃烧性能的试验方法, 故按GB/T 2406.1—2008《塑料用氧指数法测定燃烧行为第1部分:导则》对HDPE防水片材进行氧指数测试, 按GB/T 2408—2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》对HDPE防水片材进行垂直燃烧试验。按GB/T1040.1—2006《塑料拉伸性能的测定第1部分:总则》对HDPE防水片材进行力学性能测试。

2 结果与讨论

2.1 不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材燃烧性能的影响

表1是不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材燃烧性能的影响。图1是不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材氧指数的影响。从表1可以看出, 阻燃剂MH的加入, 改善了HDPE防水片材的阻燃性能, 当其添加量达到50%时, HDPE防水片材的垂直燃烧等级达到FV-0级, 具有良好的阻燃性能;同时, 从图1可以看出, 随着阻燃剂MH添加量的增加, HDPE防水片材的氧指数增大, 当添加量达到50%时, 氧指数达到了26%。为减少阻燃改性HDPE防水片材中阻燃剂的添加量, 对阻燃剂MH进行协同阻燃处理, 添加协效阻燃剂MRP, 由表1可知, 当两者的添加总量达到30%时, HDPE防水片材的垂直燃烧等级达到FV-0级;同时, 由图1可知, 阻燃改性HDPE防水片材的氧指数随该复配阻燃剂添加量的增加而增大, 当两者的添加总量达到50%时, HDPE防水片材的氧指数达到了27%, 达到难燃材料的级别, 上述结果说明MH+MRP复配体系的阻燃效果较单独采用MH要好, 但要达到良好的阻燃效果, 该复配阻燃体系的添加量依然较大。为此, 对阻燃体系作进一步处理, 再加入协效阻燃剂有机硅, 制成MH+MRP+有机硅复配阻燃体系, 当其添加量为20%时, HDPE防水片材的垂直燃烧等级就达到了FV-0级;由图1可知, 阻燃改性HDPE防水片材的氧指数也随该复配阻燃剂添加量的增加而增大, 当添加量达到40%时, HDPE防水片材的氧指数就达到了27%, 说明该复配体系的阻燃效果较MH+MRP复配体系好, 但要获得更好的阻燃效果, MH+MRP+有机硅复配阻燃剂的添加量还是比较大。

注:氧指数<22%属于易燃材料;22%<氧指数<27%属于可燃材料;氧指数>27%属于难燃材料。

2.2 不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材力学性能的影响

2.2.1 拉伸强度

图2是不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材拉伸性能的影响。从图2可以看出, 3种不同阻燃体系对拉伸强度的影响趋势是一致的, 当阻燃剂的添加量增加到10%时, HDPE防水片材的拉伸强度变化很小;之后, 随着阻燃剂添加量的增加, HDPE防水片材的拉伸强度也随之增大, 当添加量达到20%时, HDPE防水片材的拉伸强度达到最大值;接下来, 随着阻燃剂添加量的增加, HDPE防水片材的拉伸强度又开始逐渐减小。这是因为:在3种阻燃体系中, MH的添加量要比协效剂多, 因此, 阻燃改性HDPE防水片材的拉伸性能主要受MH添加量的影响, 当其添加量较小时, 对拉伸强度起的作用不是很大;适量MH的加入可以较好地分散在HDPE防水片材中, 对材料起到刚性粒子增强的作用;当过量的MH加入后, 由于MH表面含有大量的酸性亲水基团羟基, 易形成团聚体, 致使其与HDPE的相容性变差, 粒子间发生团聚形成大的粒子, 使得拉伸强度急剧下降。但当阻燃剂的添加量在0~40%之间时, HDPE防水片材的拉伸强度均满足防水卷材对拉伸强度不小于16 MPa的要求。

2.2.2 断裂伸长率

图3是不同阻燃体系对阻燃改性HDPE防水片材断裂伸长率的影响。从图3可以看出, 3种不同的阻燃体系对HDPE防水片材断裂伸长率的影响趋势是一致的, 随着阻燃剂添加量的增加, 断裂伸长率随之减小。在本研究范围内, 只有阻燃剂的添加量小于10%时, HDPE防水片材的断裂伸长率才能满足防水卷材对断裂伸长率不小于550%的要求。

3 结论

MH、MH+MRP、MH+MRP+有机硅3种阻燃体系均能明显改善HDPE防水片材的阻燃性能, 并且, 随着阻燃剂添加量的增加, HDPE防水片材的阻燃性能得到了提升。但是, 阻燃剂的加入会导致HDPE防水片材力学性能的下降, 在本研究范围内, 阻燃改性HDPE防水片材的拉伸强度均能满足防水卷材对拉伸强度的要求, 但不能满足防水卷材对断裂伸长率的要求。由于复配阻燃剂的添加量和其与HDPE的相容性是影响防水片材力学性能的主要因素, 因此, 选择添加更有效的协效阻燃剂以减小复配阻燃剂的添加量和对HDPE表面进行改性以改善片材的力学性能是后续研究需要解决的关键问题。

参考文献

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[2]周朝增, 张之秋.新型建筑防水卷材的发展及应用[J].铁路技术创新, 2010 (4) :29-31.

[3]朱志远, 朱晓华.屋面材料阻燃性能标准及防水材料阻燃技术[J].中国建筑防水, 2011 (22) :1-9.

[4]栾斌, 范兆明, 刘金景.阻燃型聚合物改性沥青防水卷材的性能及应用[J].中国建筑防水, 2011 (4) :3-4.

[5]陆亚建.聚乙烯丙纶高分子复合阻燃防水卷材及其生产方法:中国, CN1563167[P].

[6]建筑防水行业“十二五”发展规划[EB/OL].2011-12-15.http://www.cnwb.net/html/XW_News_2_9213.html.

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[8]杨志骅.聚乙烯无卤阻燃研究进展[J].工程塑料应用, 2011, 39 (7) :96-99.

[9]柴德超, 刘大晨.水滑石/红磷/磷酸三甲苯酯复配体系在丁苯橡胶阻燃中的应用[J].沈阳化工大学学报, 2011, 25 (3) :256-259.

复配体系 篇2

一、投料前的准备；

1、检查反应釜、电子秤上的秤量桶、包装桶是否干净；校正电子秤；更换复配产品生产前，反应釜、电子秤上；秤量桶、包装桶进行清洗；

2、反应釜、原料储槽各阀门是否处于应处于的状态；

3、上岗前要穿好工作服、复配岗位安全生产操作规程

为了加强企业的安全生产，确保复配岗位安全生产有序正常 操作运转，特制订具有复配岗位安全生产操作规程，希望复配岗 位各位员工认真执行。

一、投料前的准备

1、检查反应釜、电子秤上的秤量桶、包装桶是否干净、完好； 校正电子秤；更换复配产品生产前，反应釜、电子秤上的 秤量桶、包装桶进行清洗。

2、反应釜、原料储槽各阀门是否处于应处于的状态（开或是关闭）。

3、上岗前要穿好工作服、戴好安全帽、戴好橡胶耐腐手套，橡胶套袖、戴好活性炭防毒口罩及眼罩，工作完毕到全自动风淋室吸尘，要更衣，保持良好的工作习惯。

4、复配生产装置现场不允许长期堆放原料，当天生产用的原 料，当天从仓库内领取。

5、溶解氢氧化钠、SPC-5501、SPC-520生产中是放热反应的，投料前首先在反应釜夹套内通上冷却水。

二、严格按工艺要求进行操作

1、严格按工艺要求的原料名称、数量、投料顺序投料，按工 艺要求控制好搅拌或鼓泡时间。

2、在生产中，突然遇到停电时，操作工应立即停止投料，及 时向上汇报，由生产部主任工程师拿出处理办法后，再进 行投料。

3、生产中发现投错原料，及时向上汇报，由生产部主任工程 师拿出处理办法后，再进行投料。

4、复配生产流程示意图、碳酸钾溶液生产工艺流程示意 和生产工艺流程简述见附件“复配生产流程示意图、碳酸 钾溶液生产工艺流程示意和生产工艺流程简述”。

三、设备操作的安全要求和注意事项

1、准备必要的开车工具，如扳手、管钳等；

2、生产前检查各有关阀门的开闭状态，如关闭底阀，开启冷却 水阀门，开启原料槽出口阀等。

3、检查加注各部润滑油脂。

4、确认传动部分完好后，点动电机，检查搅拌轴是否按顺时针 方向旋转，严禁反转.5、听减速机和电机声音是否正常，摸减速机、电机、机座轴承 等各部位的开车温度情况：一般温度 ≤ 40℃、最高温度 ≤ 60℃（手背在上可停留8秒以上为正常）。

6、经常检查减速机有无漏油现象，轴封是否完好，看油泵是否 上油，检查减速箱内油位和油质变化情况，釜用机封油盒内 是否缺油，必要时补加或更新相应的机油。

7、检查反应釜本体有无裂纹、变形、鼓包、穿孔、腐蚀、泄漏 等现象，保温、油漆等是不是完整，有无脱落情况。

8、检查过滤器运行是否正常，过滤器中的滤芯要求一个月更换 一次。

9、做好设备卫生，保证无油污、设备见本色。

10、检查纯水泵运行是否正常。

13、检查生产用的抽液泵运行是否正常。

14、检查纯水、自来水和蒸汽管道是否完好。

15、检查产品和原料储槽是否完好。

四、必要的个人防护要求和使用方法

1、没有毒性或腐蚀性的原料投料、出料和发生泄漏时穿好 工作服、戴好安全帽、戴好橡胶耐腐手套，戴好橡胶饭单、橡胶袖套、戴好活性炭防毒口罩及眼罩，工作完毕要更衣，保持良好的工作习惯。

2、有毒性的原料投料、出料和发生泄漏穿好化学防护服、戴好安全帽、戴好橡胶耐腐手套，戴好活性炭防毒面罩，必要时佩带自给式呼吸器，工作完毕要更衣，保持良好的 工作习惯。

五、巡检措施

1、每天生产部主任工程师对复配生产工艺情况进行巡检，并 在“日常工艺检查表”做好记录，发现问题及时解决。

2、每天生产部安全员对复配生产安全情况进行巡检，并在“日 常安全检查表”做好记录，发现问题及时解决。

3、每天生产部设备员对复配生产设备情况进行巡检，并在“日 常设备检查表”做好记录，发现问题及时解决。

六、物料的危险特性

复配生产中所用原料的物料的危险特性，详见“生产中所 用原料的MSDS汇编”.七、安全和环保应急处理

1、易燃、易爆品安全和环保应急处理 A、泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制 出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消 防防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入 下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材 料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。回收或运至废物处理场所 处置。B、防护措施

呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴滤 式防毒面罩(半面罩)。

眼睛防护：一般不需特殊防护。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴一般作业防护手套。其它：工作现场严禁吸烟。C、急救措施

皮肤接触：脱去被污染的衣着，用流动清水冲洗。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗15分钟。，就医。急救电话:120。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。就医。急救电话:120。

2、毒害品安全和环保应急处理 A、泄漏应急处理 隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴正 压自给式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。避 免扬尘，用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中，转移 到安全场所。也可以用水泥、沥青或适当的热塑性材料固化 处理再废弃。如大量泄漏：收集回收或无害处理后废弃。B、防护措施

呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带防毒口罩。必 要时佩带自给式呼吸器。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。身体防护：穿相应的防护服。手防护：戴防护手套。

其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后再用。进行就业前和定期 的体检。C、急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。就

医；眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗15分钟；吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处；人工呼吸；食入：误服者给饮大量温水，催吐，就医；B、灭火方法：火灾报警:119；a)灭火人员必须戴好隔绝式氧气或空气面具；b)灭火人员戴好隔绝式氧气或空气面具后，积极抢救；限制泄漏或燃烧范围；c)扑救时尽量使用低压水流或雾状水，避免毒害品溢；

3、腐蚀品安全和环保应急处理A、泄

医。急救电话:120。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗15分钟。就医。急救电话:120。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，必要时进行 人工呼吸。就医。急救电话:120 食入：误服者给饮大量温水，催吐，就医。急救电话:120 B、灭火方法：火灾报警:119。

a)灭火人员必须戴好隔绝式氧气或空气面具。

b)灭火人员戴好隔绝式氧气或空气面具后，积极抢救人员，限制泄漏或燃烧范围。

c)扑救时尽量使用低压水流或雾状水，避免毒害品溢出。d)遇毒害品泄漏，在扑灭火势后应及时采取堵漏措施。

3、腐蚀品安全和环保应急处理 A、泄漏应急处理 疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染 区，建议应急处理人员戴好自给正压式呼吸器，穿化学 防护服。不要直接接触泄漏物，禁止向泄漏物直接喷水。更不要让水进入包装容器内。用沙土，遇酸或碱类腐蚀 品最好调制相应的中和剂稀释中和，然后收集运至废物 处理场所处置。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放 入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。B、防护措施

呼吸系统防护：可能接触其蒸气或烟雾时，必须佩戴防毒 面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时，建议佩带自 给式呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。防护服：穿工作服(防腐材料制作)。手防护：戴橡胶防腐手套。其它：工作后，淋浴更衣。单独存放被污染的衣服，洗后 再用。保持良好的卫生习惯 C、急救措施

皮肤接触：立即用水冲洗至少15分钟。或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。若有灼伤，就医治疗。急救电话:120。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗10分钟或用2%碳酸氢 钠溶液冲洗，就医治疗。急救电话:120。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。给予2-4% 碳酸氢钠溶液雾化吸入，就医治疗。急救电话:120。

食入：误服者立即漱口，给牛奶、蛋清、植物油等口服，不可催吐，立即就医治疗。急救电话:120。D、灭火方法：雾状水、砂土。

复配体系 篇3

目前，三次采油已经广泛应用于油田生产中，三次采油也叫强化采油，可采用其他理化方法将残余油饱和度降低，同时提高采收率和驱油效果，可在水驱基础上将采收率再提高20%左右[1]，近年来，三次采油是我国石油开采的主要研究方向，三次采油可以提高采收率，如转化为产量则可在全国现有储量上增加56%的可采储量，拥有巨大的潜力。发展三次采油是我石油开采的必经之路[2,3]。

在三次采油过程中，通过表面活性剂进行驱油已经成为油田上提高采收率的一种有效的方法。目前，最常用的是非离子型和阴离子型表面活性剂[4]。但单独使用非离子型或阴离子型表面活性剂都不适合于高水矿化度的地层驱油需要[5]。而近年来不同表面活性剂复配体系却表现出了比单一表面活性剂更为优越的性能[6,7,8,9,10]。因此，本实验将阴离子与非离子表面活性剂进行复配，并对复配后活性剂碱水体系的乳状液稳定性进行研究。

1 实验

1.1 仪器、材料与介质

实验装置采用PYX-120型恒温培养箱，连云港市永兴医疗器械有限公司；Model-500旋转滴界面张力仪，美国；JB90-D强力电动搅拌机，上海标本模型厂。实验材料选用烷基苯磺酸钠，工业品，大庆；MOA-4，分析纯，江苏省海安石油化工厂；氢氧化钠，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；脱水原油，工业品，大庆；现场污水，工业品，大庆；聚合物HPAM，工业品，大庆。

1.2 实验过程

1.2.1 界面张力的测定

一种低密度相液滴随另一种高密度相液体在旋转管中高速旋转，从而达到重力忽略不计的条件，旋转产生离心力与单位面积上所受的曲面压力达到平衡。利用公式对油水界面张力进行测定[11]。

1.2.2 乳状液稳定性的测定

将MOA-4与烷基苯磺酸盐按照一定比例混合配置为表面活性剂浓度3%的母液，分别把烷基苯磺酸盐单剂及MOA-4/磺酸盐复配表面活性剂的碱水体系与脱水原油按照体积比1:1置于100mL具塞量筒中，将具塞量筒置于45℃恒温箱中静置1h，使得量筒内部油水温度达到地层温度后，手摇震荡200次后，使得油水充分混合，将其放回45℃恒温箱中，观察其析出的水量多少。记录不同时间乳状液析出的水量，计算析水率，绘制析水率随时间的变化曲线，以此表征和对比乳状液的稳定性[12]。

2 结果与讨论

2.1 NaOH浓度对MOA-4/磺酸盐复配体系界面张力的影响

配置MOA-4/磺酸盐表面活性剂的三元驱油体系，其中表面活性剂浓度为0.3%，聚合物HPAM浓度为1000mg/L，对不同NaOH浓度的界面张力变化情况进行研究。如图1可知，NaOH浓度在0.6%-0.8%时MOA-4/磺酸盐复配型表面活性剂界面张力逐渐降低并达到超低，随着碱浓度的升高，界面张力停止降低的趋势，反而升高，最终处于10-2数量级，其中，当碱浓度为0.8%时，MOA-4/磺酸盐表面活性剂具有最低的界面张力。

2.2 表面活性剂浓度对MOA-4/磺酸盐复配体系界面张力的影响

聚合物浓度不变，配置MOA-4/磺酸盐表面活性剂的驱油体系，NaOH浓度为1.2%，测定不同表面活性剂浓度下驱油体系界面张力的变化情况。

如图2所示，在表面活性剂浓度为0.05%-0.2%，MOA-4/磺酸盐体系界面张力呈现先增大，后减小的趋势，随着表面活性剂浓度的进一步升高，复配体系的界面张力又一次增大，在表面活性剂浓度范围内，界面张力均没有达到超低，有可能是由于碱浓度偏高，体系pH值过大使体系界面张力值较大，当表面活性剂浓度为0.2%时，MOA-4/磺酸盐复配体系的界面张力值最低。

2.3 乳状液稳定性的影响因素

由于MOA-4/磺酸盐表面活性剂在碱浓度为0.8%，表面活性剂浓度0.2%时界面张力达到最低值。因此，配置烷基苯磺酸盐单剂与MOA-4/磺酸盐表面活性剂的碱水体系，对二者与原油的乳状液稳定性进行测定。其影响因素主要包括NaOH浓度与表面活性剂的浓度。

2.3.1 NaOH浓度

图3中，表面活性剂的浓度为0.2%，当碱浓度介于0.6%-1.0%时，体系放置10min即有水析出，当碱浓度上升到1.2%时，震荡过后析水率即达到5%左右。四种碱浓度的体系析水时间至24h时，NaOH浓度为1.2%的乳状液具有较好的稳定性。析水率为22%左右。

表面活性剂浓度为0.2%，MOA-4/磺酸盐复配表面活性剂在不同碱浓度下的析水率变化如图4所示，复配表面活性剂在不同NaOH浓度下，均在析水时间0.5h才见水析出，随着析水时间的增加，析水率不断增加，当析水时间达到24h时，碱浓度越高的体系其析水率越大，其中碱浓度为0.6%时，析水率最小，为10%左右，与烷基苯磺酸盐相比，复配表面活性剂在碱浓度为0.6%-1.2%时的析水率更低。

2.3.2 表面活性剂浓度

配置烷基苯磺酸盐单剂与MOA-4/磺酸盐复配表面活性剂的碱水体系，NaOH浓度为0.8%时，对不同表面活性剂浓度下烷基苯磺酸盐与MOA-4/磺酸盐复配表面活性剂的析水率进行测定。

图5中，随着表面活性剂浓度的增加，烷基苯磺酸盐的析水率逐渐增大，当表面活性剂浓度达到0.3%时，析水时间24h时的析水率可达到70%左右，这可能是由于活性剂浓度的增加，其作为一种高分子表面活性剂增加了液滴间的合并，增大体系乳状液的粒径，油水两相由于密度差的变化使分离速度加快，乳状液的稳定性因此降低[13]。

四种不同活性剂浓度的MOA-4复配体系析水率的变化曲线如图6，在0.5h之后有水析出，其析水率在6h之内保持稳定，析水时间达到24h时，四种表面活性剂浓度下的析水率均处于10%左右，这可能是由于阴/非离子复配型表面活性剂在油水界面形成混合膜的原因，随着表面活性剂浓度的增加，MOA-4与磺酸盐形成混合膜，阴离子分子与非离子分子更紧密的排列增加了界面上的吸附量，降低了界面膜的强度，乳状液的析水率也随之增大。与烷基苯磺酸盐单剂相比，MOA-4/磺酸盐复配体系表面活性剂在不同表面活性剂浓度下的析水率更低，说明MOA-4与烷基苯磺酸盐的复配体系具有比烷基苯磺酸盐单剂更好的乳状液稳定性。

3 结论

复配体系 篇4

1.1 聚醚大单体的合成

聚醚大单体是对该类聚羧酸减水剂性能起绝对决定作用的因素，表现为梳型分子结构的侧链聚氧化烯基大分子是减水剂合成的主要基团，构成了减水剂的主要功能链。单体的合成方法是：以烯基脂肪醇为起始原料在活性催化剂作用下与环氧乙烷进行加成反应而得到性能稳定的醚类产品，通称为封端聚醚单体。烯丙醇(C3)，甲基烯丙醇(C4)和甲基烯丁醇(C5)等起始剂品种是醚类大单体分类及性能的决定因素。在聚醚单体合成方面，目前关于乙氧基化工艺及催化剂优化、双键的保护技术等还需要进一步改进。聚醚大单体不光有上述种类上的区分，还包括分子量的变化。目前市场上多是平均分子量 2400 左右的聚醚。分子量的变化更多受起始剂的量的影响，也一定程度上影响着单体的性能，研究机构或厂商应继续对新的起始基团的替代品进一步研究突破，并对分子量的精细化研究比较。

1.2 新型聚醚类聚羧酸减水剂合成工艺

(1)采用自由基引发体系共聚：将适量的聚醚单体、水、烯基磺酸盐等按照一定比例放入三口烧瓶，边加热、边搅拌使之溶解均匀，调节至所需温度(一般60～75℃)，控制温度，在1～2h内均匀滴加活性丙烯酸单体、分子调节剂、引发剂等原料，然后恒温水浴锅中保温，至聚合反应完成并匀化，降温中和，加水调节物料至设计浓度。

(2)采用适当温度下的氧化还原体系共聚：取适量的聚醚单体、水等按照一定比例放入三口烧瓶，调节温度40～50℃(或者50～60℃)加入氧化剂，在 2～4h 内以先慢后快的方式分别滴加烯酸、还原剂、分子调节剂等预处理物料，然后在恒温水浴锅中保温1h左右至聚合反应完成并匀化，降温中和成并调节物料至设计浓度。

(3)常温(低温)生产方法，其主要是通过调节更强反应性的氧化还原引发体系，获得低温下(5～40℃)激发分子间的共聚合反应，由于反应性相对较强，需要从产品含固量、滴加速率、温度控制、滴加时间等方面注意体系聚合的程度和产物的性能[1]，低温技术不仅节省能耗，更使得生产方法简化，生产效率提高。但市场上所谓“一锅煮”的傻瓜方法基本上属于懒惰思维，不值得推广。

聚醚单体聚羧酸减水剂在合成过程中，应根据所要达到的目的进行相应的设计，为此可以变化的因素包括：

1)选择异戊烯醇、甲基烯丙醇封端基团的聚醚，获得性能不同的聚醚产品，其性能上的最大区别就是保坍性的优劣，但一般保坍性的提高可能会对减水率有所影响，二者较难完美兼得。

2)采用不同分子量的聚醚：目前市场上多是平均分子量2400左右的聚醚，而从分子结构设计角度，建议开发细化的聚醚品种，使分子量分布相对集中，多种分子量共存的单品供市场选择，比如分子量为、2200、2400、2600、2800、3000等聚醚品类。

3)采用多样性的官能团辅助主链设计：常用主链官能团包括：丙烯酸、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、马来酸酐、富马酸、丙烯酰胺等，有时也引进一些活性功能性小单体。一些具有缓释功能的丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯等带活性基团的酯类原料或某些极性基团参与反应，可以获得优异保坍性的产品。

4)采用不同的生产工艺，比如调节反应温度、改变引发反应体系、调节合成过程中反应物浓度或加料速率都是比较凑效的合成设计方法。

5)采用不同的侧链或者长链的分子密度，提高或者减少聚醚单体的占比，采用不同的聚醚、烯酸摩尔比来充分实现其侧链效应的发挥，并以此调节所需的分散性、对水泥粒子的分散保持能力等。

通过以上调节分子结构的合成技术进行设计可以满足不同性质的母液产品品种。

2 聚羧酸减水剂的合成机理

聚羧酸减水剂产品是变化多样的，除了有结构分类外，还可以通过选择或调整小单体的种类、摩尔比，以及改变反应条件、引发体系，或进行相对分子质量控制，得到细分的功能性减水剂。

特征大单体的合成质量是聚羧酸产品的合成质量决定因素。甲代烯丙基聚醚及异戊烯醇聚醚产品活性较高，其双键保留率可达到 95% 以上，很容易通过氧化还原反应合成工艺制造出所需要的高性能减水剂，一定程度上简化了分子结构设计的难度，也为聚羧酸减水剂的高质量提供了保证。其减水剂合成时多采用氧化还原体系引发，常用的有双氧水-抗坏血酸、过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-抗坏血酸、过硫酸铵-甲醛合次硫酸钠等(一般是先加稍微过量的氧化剂，再跟随滴加还原剂)，还可以通过过硫酸铵等类型的自由基加热引发完成。

聚羧酸侧链的位阻效应以及通过多种极性基团如羧基(―COOH)，羟基(―OH)、磺酸基(―SO3)、酯基等通过吸附、分散、润湿作用，对水泥颗粒提供了较好的分散和流动性能。通过对不同的聚醚单体，引发剂掺量、分子量调节剂掺量、反应温度、反应时间等试验条件下的研究，确定最佳的聚合工艺。

目前，聚羧酸减水剂产品合成具体方法多是利用 GPEG或者 TPEG 聚醚大单体与丙烯酸等小单体在抗坏血酸-双氧水等氧化还原引发下进行共聚合反应，加热温度为 60℃ 左右(或低温完成)。产品可系列化，包括高减水剂、保坍减水剂、减水保坍剂、保坍剂等，以满足不同原材及季节条件的混凝土施工。

3 聚羧酸减水剂的复配技术

聚羧酸减水剂的复配方案包括聚羧酸减水剂的不同母液之间的组合使用，以及聚羧酸母液与缓凝、引气、状态调节剂等功能组分(常指小料)的物理性复配。

3.1 聚羧酸减水剂母液的复配

聚羧酸减水剂属于高性能减水剂，通过根据混凝土的实际拌合状态决定附加某些小料的方法来改善性能，笔者认为前提是通过母液的复配来达到基本的要求，然后通过小料进行微调。

母液的`复配，可以使产品的分子侧链密度得到调节，取长补短，产品设计的多元化是良好复配的基础，也可以引入具有特殊性能的母液以改善质量。如引入保坍性良好的母液，或者引入缓释型的保坍剂。当需要降低成本时，可采用引入经济型的聚羧酸减水剂。母液的复配有些是性能的加权平均，有些可获得 1+1>2 的叠加效应。单个母液所不能达到的效果，或许多种母液组合能发挥所需要的作用。混凝土的坍落度损失是聚羧酸减水剂面临的最重要的问题，母液(含保坍剂)的复配是满足保坍性的最好手段，并能较好适应混凝土原材料(特别是砂)的质量优劣或者波动等。在调整保坍性的同时，一般使混凝土坍落度在 1～2 小时内有较小损失，应防止高保坍引起短距离运输后坍落度返大而产生滞后泌水。

母液复配的前提是需要合成不同类型或性能各异的母液品种，这只能在有研发能力的厂家来实现。纯粹的减水剂复配厂家则需要经过自身的试验选择购买不同的母液进行储存以供随需搭配使用。

聚羧酸与萘系、氨基璜酸盐系等类型的外加剂是禁忌复混的，之前有论文介绍可以与上述类型产品混用，但未见具体应用和推广，这些复混不管比例多少都应谨慎。但是不排除和脂肪族减水剂之类的可复配减水剂进行复配[2]，复配前仍需通过试验判断协同作用及对经济性的影响。通常所说的聚羧酸减水剂的适应性问题，有两种情况，一种是聚羧酸产品质量较差或选型不合适，另一种就是混凝土原材较差，致使一般的聚羧酸母液难以应对，往往伴随的是掺量增大或需要提高浓度和成本，甚至很差时聚羧酸减水剂的饱和点高到外加剂供应者难以承受其成本。应尽量纠正混凝土对外加剂的过度依赖。

3.2 聚羧酸减水剂产品的功能成分复配

为了有效改善混凝土新拌性能，获得适合于现场混凝土使用的聚羧酸减水剂产品，除了采用母液的合成工艺来实现外，还需要通过添加一些功能组分进行简单的物理复配改善混凝土的缓凝、含气量、和易性、外观等施工性能。缓凝剂的物理复配不可缺少。掺加缓凝组分是调节外加剂适应不同气温凝结时间的重要成分，在允许的条件下可以一种或多种缓凝剂并用(常用的有葡萄糖酸钠、柠檬酸、磷酸盐、糖类、木质素磺酸盐等)，特别是葡萄糖酸钠和糖类适应性较好。缓凝剂的掺入量随温度调节，加入葡糖糖酸钠效果更佳，有时候加入某些缓凝剂有利于减少坍落度损失，但不能作为抑制坍损的更有效方法。在复配缓凝剂时，不少缓凝组分有一定的减水作用，在母液数量及计算成本时应该予以考虑。

加入引气剂是增加混凝土含气量，改善混凝土泌水性、粘稠度的有效方法，需要有引气剂和消泡剂的联合作用，二者往往需相伴而行。目前消泡剂、引气剂的种类很多，最好进行与聚羧酸外加剂相容性试验，首先要解决聚羧酸减水剂产品的储存稳定性。常用的引气剂有脂肪醇磺酸盐类、烷基磺酸盐、烯基磺酸钠，松香树脂类等。混凝土含气量需要适当，过大的含气量混凝土虽然松软易操作，但容易引起强度降低。

混凝土泌水是常见的毛病，常会因为泌水而引起混凝土分离堵泵，混凝土表面有浮浆，并出现流砂水纹缺陷，特别是混凝土浇注后 2h 左右出现泌水更加严重。治理混凝土泌水的方法有添加优质引气剂及用量，更好的方法有调节砂率、增加细粉料，外加剂方法还有添加增稠剂，常用的有糊精、各种纤维素(羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素)、生物胶等，并注意通过试验确定合适的分子量和用量，防止使用不当或过量而引起副作用。

由于聚羧酸减水剂的长侧链分子结构特点，对混凝土中泥分含量的适应比其他萘系、脂肪族等外加剂具有较大的敏感性。随着基建工程的迅速发展，大量优质天然砂石骨料几乎消耗殆尽，现实中高含泥、风化的河砂、高含粉的人工砂将大量应用于混凝土，由于聚羧酸等减水剂对砂石中泥粉的强烈吸附，对保证混凝土质量带来了新的技术问题。市场上已开发的诸如具有增强附着和吸附的抗泥剂之类的产品屡见报道，但有效满足要求的抗泥类产品仍然缺乏，本课题仍需我国技术工作者孜孜以求。需要强调的是，对混凝土用砂的选择也应该是混凝土商家核算技术经济性时考虑的一个重要因素。

市场上出现不少林林总总的小料，用于复配聚羧酸减水剂产品，这些产品有些是因应复配需要研究发现的新式功能材料，有些是常用的缓凝引气组分等使用时需要认真的对比试验。

4 结语

(1)国内聚羧酸系高性能减水剂的合成和应用技术发展迅速，聚醚型聚羧酸减水剂已经成为主要品种，实践证明通过合成方法的变化获得的系列化聚醚型聚羧酸减水剂产品，已能够很好的满足不同的需要。

(2)聚合醚类大单体有不同封端基团种类的区分，也有分子量的变化，单体的质量和种类决定着聚羧酸合成的最终产物，目前已经有5年左右没有新型单体出现，新的起始基团功能聚醚单体以及开发细化的聚醚品种应该是单体厂家技术人员的首选课题。

(3)聚醚型减水剂在合成上可以通过采用聚醚单体、多种的官能团辅助主链设计以及生产工艺的改变，获得多样化的优异的母液产品。

高黏度洁厕剂的复配 篇5

洁厕剂作为一种民用洗液是现代家庭必不可少的清洗剂,用于清洗洁具上的水垢、铁锈以及尿碱等污垢[4]。目前,市售的洁厕剂产品可分为液体和固体两类,有酸性、中性和碱性之分。从使用效果、使用方便程度和安全性等方面来看,酸性液体产品最受人们的欢迎[5]。这类清洗剂具有祛污力强、价格低等优点,但也存在一些不足。其强性的无机酸含量较高,导致洁厕剂的酸味较重,对常见金属(如铁、铝等)和卫生设施中瓷砖的表面和塑料下水管道的腐蚀性很强,而且对皮肤的伤害较大,使用时需佩戴塑胶手套。因此,复配出高黏度弱酸性且价格低廉的洁厕剂既符合环保型清洗剂的要求,也符合人们对生活质量的要求。

1 实验部分

1.1 实验药品及仪器

柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠、羧甲基纤维素钠、三聚磷酸钠、氯化钠、乙酸钠、盐酸、AES钠盐、磷酸、乳酸、草酸、尿素、羧甲基纤维素、聚氧乙烯月桂醚。

电子匀速搅拌器、电子天平、超纯水机、电热恒温水浴锅、旋转黏度计、实验室p H计、接触角仪。

1.2 实验步骤

通过查找文献,参考各项专利与论文[6,7,8,9,10],经过筛选和比对,提出以下实验方案(表1 中的A、B、C分别为正交实验中讨论的3 个变量)。

首先将氯化钠溶解于少量蒸馏水中配制成氯化钠溶液。再取适量蒸馏水于单口烧瓶中,先后依次加入三聚磷酸钠、磷酸、草酸、柠檬酸、AES钠盐,每加一种物质的时候,都搅拌至完全溶解后再加入后一种物质。最后向混合溶液中加入最先配制好的氯化钠溶液,使之均匀混合。

1.3 正交实验

使用正交实验研究洁厕剂的最佳酸度、黏度与洁厕剂的基本性质。比较文献发现,磷酸、草酸、氯化钠的含量是影响这些性质的关键因素,而三聚磷酸钠、乳酸和AES钠盐的量基本维持不变。因此本实验将三聚磷酸钠2g、乳酸2g和AES钠盐20g作为固定值,磷酸、草酸、氯化钠为变量,作为正交实验的因数。采用L9(33) 表,具体设计方案见表2。

2 结果与讨论

2.1 正交实验分析

正交实验得出的最佳配方以洁厕剂基本性质为指标,这些指标包括外观、黏度、p H值、去污能力。对这些指标进行评分( 满分为10 分),并对各个指标进行加和,结果见表3,正交实验结果见表4。

由表4 可知,对水平1 而言,K2 最大,对水平2而言K2 最大,对水平3 而言K2 最大。所以最佳配比是A2B2C2。即洁厕剂配方中磷酸的含量为0.5g、草酸含量为1.0g、氯化钠含量为1.5g为最佳。

2.2 实验洁厕剂与市售洁厕剂的性能比较

B1、B2 是市售的2 种洁厕剂,其与上述实验组所得洁厕剂的性能比较见表5。

由表5 可以看出,实验室做出的洁厕剂去污能力较好,且黏度相对较高,p H值为4.2,相比于B1组酸性较弱。由于B2 组的去污能力不如B1 组,以下仅对实验组和B1 组进行比较。

2.2.1 钙镁清洗能力比较

表6 为无外力作用下,2 种洁厕剂对钙镁吸附物质清洗能力的对比。

由表6 得出,实验室制出的洁厕剂祛污时间更快。这可能是由于实验室制作的洁厕剂很好地运用了复配作用,达到了优异的祛污效果,且祛污时间较短。

2.2.2 油渍清洗能力比较

表7 为震荡作用下,洁厕剂分解油渍的情况。

从表7 看出,实验得出的洁厕剂具有较好的分解油渍能力。这是由于配方中的AES钠盐有很好的水溶性和生物降解能力[11]。

2.2.3 接触角的比较

用接触角仪测定2 种洁厕剂的接触角结果见表8。

由表8 可看出,实验组洁厕剂的接触角与市售产品基本相当,两组的洁厕剂接触角都远远小于90°,说明其具有良好的润湿效果。实验组洁厕剂的接触角略大一些的原因可能是实验组洁厕剂的黏度较大造成的。

3 结论

1)本实验通过对表面活性剂、助剂、酸和增稠剂等的选择,来确定洁厕剂配方,通过正交实验确定了洁厕剂的最终药品用量即最佳配方。最佳配方为:三聚磷酸钠2g、乳酸2g、AES钠盐20g、磷酸0.5g、草酸1.0g、氯化钠1.5g、水余量。

2)本实验测定了实验制得产品的性质,并与市售的洁厕剂做了对比。实验组洁厕剂的p H值为4.2,与市售酸度为1 的洁厕剂相比酸性弱了许多;实验组洁厕剂的黏度为855m Pa·s,约为市售洁厕剂黏度的4 倍左右,使洁厕剂在清洗时对便池的吸附作用更好,达到了本实验的目的。

3)在对钙镁和油渍的清洗能力上,实验室制备的洁厕剂与市售洁厕剂的效果差不多,两者都具有良好的去渍能力。其洁厕剂的接触角远远小于90°,与市售洁厕剂的接触角几乎相当,有较好的润湿能力,且去污能力也较强。

4)该生产工艺简单,生产成本低,具有潜在的市场推广价值。

参考文献

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[4]倪似愚.洁厕剂的开发研究[J].中国洗涤用品工业,2007(3):56-57.

[5]姜帅,王富花,郭伟,曲秀秀,徐爱.厕盆清洁剂的研制与应用[J].广东化工,2015(14):149-150.

[6]张丽萍.精细化学品生产技术[M].北京:石油工业出版社,2011.

[7]李东光.工业清洗剂配方与制备[M].北京:中国纺织出版社,2009.

[8]黄玉媛,陈立志,刘汉淦,等.清洗剂配方[M].北京:中国纺织出版社,2008.

[9]徐艳萍,杜薇薇.清洗剂[M].北京:科学技术文献出版社,2002.

[10]沈尧烈.水基金属清洗剂及清洗工艺[M].天津:科学技术出版社,1988.

油田污水清水剂的复配 篇6

以上几种清水剂在除油过程中存在浮渣量大、絮体分散、易破碎且含水量大等缺点。为了克服以上几点缺点, 本实验研制无机阳离子聚合氯化铝-阳离子有机絮凝剂 (聚胺) 清水剂, 研究这种具分油清水功效的清水剂, 对于保护环境, 节约水资源, 回收大量原油, 具有非常重要的意义。

1 材料与方法

1.1 实验仪器及试剂

仪器:反应釜、2XZ-2真空泵、具塞量筒、HT-2型自动混调器、HT-2型分光光度计。

试剂:二甲胺、氢氧化钾、环氧氯丙烷、石油醚、盐酸、聚合氯化铝 (均为化学纯) 。

1.2 实验方法

1.2.1 聚胺的合成

在带有搅拌器的四口瓶中加入二甲胺, 开动搅拌器, 在恒温水浴中冷却, 使二甲胺降温至10℃以下, 然后在搅拌状态下, 用分液漏斗缓慢滴加环氧氯丙烷, 温度升至 (35±3) ℃, 且控制在此温度下, 在4 h内滴加完环氧氯丙烷。滴加完之后, 升温至50℃左右, 维持此温度约2 h, 最后继续升温至70℃左右, 维持此温度约2 h, 得到产物, 反应完毕。

1.2.2 聚胺与聚合氯化铝的复配

用乙醇溶液 (蒸馏水与无水乙醇的体积比为2∶1) 作为聚合氯化铝的溶剂, 把聚合氯化铝配成质量百分比为40%的溶液。按照聚胺与聚合氯化铝质量比1∶1.1、1.1∶1、1∶1.2、1.2∶1、1∶1.3、1.3∶1, 称取一定质量的聚合氯化铝溶液加入到聚胺中, 然后均匀搅拌30 min, 进行复配, 得到复配样品, 并依次编号为1、2、3、4、5、6。

1.2.3 分油率及处理后污水含油量的测定

根据油田污水中含油量测定结果的评定, 然后根据下式计算:

式中:C0———空白含油量, mg/L

C1———加试样后含油量, mg/L

X0———空白萃取液吸光度

X1———加试样后萃取液吸光度

分油率Y的计算如下:

2 结果与讨论

2.1 加入清水剂后含油污水的外观测定

用复配之后的清水剂分别比较另外两种常见的试剂聚醚AE121、聚合氯化铝。实验结果如表1所示。

注:a水色分为:清 (A+、A、A-) , 一般 (B+、B、B-) , 浑 (C+、C、C-) ;b聚醚AE121;c聚合氯化铝。

从表1中的絮凝状态与水色可以分析得到4号的清水效果好于其它清水剂。不同配比条件下所得到的清水剂, 其分子量、分子结构会有很大差异, 从而会影响污水的处理效果, 随着聚胺含量的增加, 其絮凝效果明显增强, 水体中微粒与絮凝剂之间的碰撞机会增加, 来使药剂迅速均匀地扩散到被处理水体中, 使水体的含油量随之显著下降, 当增加到一定值时, 使得聚胺的量迅速增加, 产生爆聚, 从而使得絮凝效果降低。

2.2 分油率及处理后污水含油量的测定

根据油田污水中含油量测定结果的评定, 实验结果如表2所示。

从表2可以看出复配清水剂分油率明显高于7、8号, 即聚醚AE121与聚合氯化铝。且聚胺与聚合氯化铝的最佳复配比例是1.2∶1, 即4号。从表中可以分析, 随着药剂量的增加, 使得水体中微粒与絮凝剂之间的碰撞机会增加, 吸光度逐渐变小, 说明絮凝效果增强。虽然有的分油率仅有65.3%, 但仍大于7、8号, 说明复配效果明显。

3 结论

通过本实验分析可得出以下结论:

(1) 当聚胺与聚合氯化铝的复配比例为1.2∶1时 (4号清水剂) 清水效果最佳, 实验数据优于其它复配比例的清水剂。该清水剂原料易得, 且可全部使用工业级产品, 具有水溶性好、分油效果明显、污水清等特点。

(2) 复配清水剂的清水效果优于常用油田清水剂[8]聚合氯化铝和聚醚类, 并克服了清水剂在除油清水过程中出现的浮渣量大、絮体分散、易破碎且含水量大等缺点。

摘要：根据聚胺与聚合氯化铝的不同复配比例, 研制了可用于油田污水处理的无机阳离子聚合氯化铝-阳离子有机絮凝剂 (聚胺) 清水剂。实验通过紫外吸光度计算分油率, 测得聚胺与聚合氯化铝复配比例为1.2∶1时, 分油清水功效最好。

关键词：油田污水,聚胺,聚合氯化铝,清水剂,复配,分油率

参考文献

[1]吴迪.化学驱采出水清水剂的研究和应用进展[J].应用科技, 2009 (21) :13-17.

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[3]陈颖.AOPs氧化处理聚合物驱采油污水的研究[D].大庆:大庆石油学院, 2007.

[4]李大鹏, 樊庆锌, 周定, 等.高浓度HPAM油田污水模拟水样混凝处理方法的试验研究[J].环境化学, 1997 (06) :610-615.

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[6]李玉善, 刘宝库, 刘伟平, 等.华孚含聚污水化学处理技术在孤岛六联合站的应用, 2008 (1) :27-29.

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复配多糖和重组肉的作用机理研究 篇7

目前常被用的蛋白质主要是大豆蛋白、酪蛋白、乳清蛋白、溶菌酶素;多糖为葡聚糖、半乳甘露聚糖、果胶、羧甲基纤维素和海藻酸钠等, 大多数研究主要侧重于在水溶液中的交互作用, 而在凝胶中的相互作用研究较少[9-12]。魔芋胶和黄原胶作为重要的食品添加剂常常被用在肉制品中改善质构和提高保水能力, 工艺方面研究较多, 机理方面研究较少。在肉类凝胶中, 畜肉和禽肉蛋白与食品多糖交互作用机理的研究将为它们的正确使用提供重要理论依据。

材料与方法

材料

猪肉及鸭肉 (经兽医卫检合格的原料肉) ;魔芋胶 (食品级) , 武汉清江魔芋公司;黄原胶 (食品级) , 淄博中轩生化有限公司。

仪器与设备

电子天平FA210N江苏省金坛市江南仪器厂;离心机TDL-80-2B上海安亭科学仪器厂;JSM-6390LV扫描电镜日本电子株式会社;绞肉机JYS-A801山东省济南市九阳股份有限公司;食品料理机JYL-A110山东省济南市九阳股份有限公司;扫描电镜JSM-5610LV, Hitachi, Japan;差示热量扫描仪DSC-Q10, TA America;红外光谱仪FT-IR NEXUS, Nicolet, America。

重组肉和复配胶制作工艺

经过预处理和腌制的猪肉、鸭肉 (瘦肉:肥肉=9:1, 猪肉:鸭肉=1:1) 分别绞制后混合斩拌10分钟, 斩拌过程中加入30% (以原料肉重100g计) 的冰水, 制成重组肉200 g备用。

魔芋胶和黄原胶粉末按照1:1斩拌混匀备用。

重组肉的DSC测试

斩拌好的重组肉20 g分别制成含复配胶0%、0.5%的2组样品, 取3 mg放于样品盒进行DSC测试, 测试温度从20℃到90℃, 升温速率3℃/min。

重组肉的扫描电镜 (SEM) 测试

斩拌好的重组肉20 g分别制成含复配胶0%、2%、8%、1.5%的四组样品, -40℃冷冻12 h, 置于真空冷冻干燥机脱水24 h, 喷金后扫描电镜观察。

重组肉的红外扫描测定

在斩拌后期, 加入0.4%的复配胶粉末斩拌混匀, 取20 g于80℃蒸煮20 min, -40℃冷冻12 h, 置于真空冷冻干燥机脱水24 h, 研磨成粉末KBr压片红外扫描测定, 并制作空白样对照。同样工艺制作不蒸煮组对照。

结果与分析

重组肉的DSC分析

如图1所示, 重组肉在73℃、82℃和88℃有三个峰, 分别为肌球蛋白、肌浆蛋白和肌动蛋白的变性峰。肌球蛋白在72℃出现吸收峰, 73℃到最大, 在75℃时结束, 热晗变为0.29J/mg, 峰形较宽但峰较低, 热晗变较小, 在此过程中肌球蛋白轻链发生解离, 在疏水力的作用下头部聚集产生凝胶。肌浆蛋白在79℃开始变性, 80℃时出现峰值, 82℃时变性峰结束, 热晗变1.958℃, 峰形较肌球蛋白要高, 说明变性需要的能量较高。肌动蛋白在87℃开始变性, 88℃出现峰值, 90℃时结束, 吸热晗变最大, 达8.601 J/mg。肌动蛋白不能单独形成凝胶, 但可以与肌球蛋白结合形成肌动球蛋白然后与变性伸展的肌球蛋白发生交联形成凝胶网络, 在这个过程中可能需要较多的热量来破坏肌动蛋白的三级结构。也可能随着温度升高, 逐渐进入DNA的变性温度区间以及出现一些氨基酸的分解也发生了吸热反应。三个峰值代表了三种蛋白质不同的变性温度, 在重组肉生产过程中73℃就可以使能产生凝胶作用的肌球蛋白变性, 形成网络结构, 产生质构特性。

如图2所示, 添加了复配多糖的重组肉蛋白质变性峰不明显, 出现了一个大峰, 起始温度77℃, 峰值为105℃, 结束温度为117℃, 热晗变为1249 J/mg, 这是水的吸热峰, 而在75℃、88℃、93℃附近出现几个不明显的吸收峰, 这是三种蛋白质的变性温度, 多糖的加入使蛋白质耐受温度升高, 起到了保护作用。自由水被束缚在多糖长链交联形成的网络中较难自由移动, 所以导致蛋白质受水分子的作用效果减弱, 变性温度略升高。蛋白质分子在加热的条件下二级以上结构会遭到破坏, 肽链伸展变性, 复配多糖与蛋白质的物理或者化学结合, 减弱了同样条件下展开的蛋白质与蛋白质之间的相互作用, 有效提高了热稳定性。多糖在这一过程中具有了蛋白“分子伴侣”的功能。

重组肉SEM分析

如图3所示, 没有添加复配多糖的重组肉经过真空冷冻干燥后会出现孔洞, 可能是蛋白质变性收缩过程中形成的, 图2a显示肉蛋白形成紧凑的三维网状凝胶结构, 真空干燥后也没有出现孔洞, 复配多糖除了自身能形成连续的网状结构, 并能分散在重组肉蛋白形成的网络结构中。图5c和5d显示, 样品表面出现了孔洞, 复配多糖浓度增大后持水性会有较大提高, 真空干燥后这些被多糖网络的自由水挥发, 从而留下了孔洞。在低的复配胶多糖浓度, 多糖网络较弱, 不能大量束缚水, 与蛋白质网络结合较为紧密。在复配多糖较高浓度 (1.5%) 时, 额外存在的复配多糖网状结构能使蛋白质网络空间紧密度降低, 容纳更多自由水, 提高持水能力, 硬度、弹性略微下降。

重组肉蛋白FT-IR分析

如图4和图5所示, 未蒸煮过的重组肉存在3296 cm-1吸收峰, 为N-H伸缩振动, 2924 cm-1 2853是C-H伸缩振动, 1746 cm-1是C=O伸缩振动, 是肽键的吸收峰。1655 cm-1为α-螺旋。1117 cm-1、1165 cm-1、1299 cm-1为C-N伸缩振动吸收。

复配多糖在3411 cm-1出现多糖类化合物特征吸收峰, 2934 cm-1出现C-H的特征吸收, 1066 cm-1出现C-O伸缩振动峰, 这些都是魔芋胶和黄原胶的特征吸收峰, 说明两者共混后并没有产生新的化学键, 而物理交联。

添加复配多糖的重组肉在3441cm-1出现分子间氢键O-H伸缩振动吸收峰, 2924 cm-1, 2853 cm-1是C-H伸缩振动, 1746 cm-1是C=O伸缩振动, 是肽键的吸收峰, 1066 cm-1C-O伸缩振动峰减弱。1655 cm-1为α-螺旋吸收峰, 并没有产生新的吸收峰, 说明多糖和蛋白质没有产生反应。

蒸煮过的重组肉螺旋结构明显减少, 因为破坏了氢键, 使得各峰值普遍向高波段移动, 添加复配多糖蒸煮以后, 如N-H伸缩振动3296 cm-1吸收峰, 在蛋白质变性后变成3461cm-1。同没有蒸煮过样品相比, 羟基吸收峰从3441 cm-1移动到3473cm-1, 可能是通过温度升高通过美拉德反应形成了多糖和蛋白质的共价复合物, 使羟基吸收峰向高波移动。

讨论与结论

(1) DSC分析表明添加多糖的重组肉变性温度略升高, 复配多糖通过物理或者化学反应结合在一起, 凝胶网络束缚了水分子的自由移动, 减弱了水分子与蛋白质分子的作用, 糖基化导致蛋白质长链的伸展受阻, 也可能是变性温度略升高的原因。

(2) SEM分析显示0.2%的复配胶与蛋白质结合较密切, 浓度升高后因为多糖的强持水性导致水分占据了蛋白质网络的空间, 真空冷冻干燥后留下小孔洞。

复配体系 篇8

现用絮凝沉降法预处理高浓度含油废水。选用廉价适用的PAC无机絮凝剂, 并复配对环境无毒害作用的有机絮凝剂PDA, 通过条件优化寻求最佳配比, 以期达到理想的预处理除油效果。

1 实验材料与方法

1.1 实验药品与仪器

PDA (阳离子度10%, η=9.4 d L/g) 、PAC、便携式p H计, 分析天平, 分光光度计, 六联搅拌器等。

1.2 废水水质

实验所需废液来自机械厂切割车间, 上层有浮油, 外观为灰白色乳状液, 除浮油后的主要水质指标见表1。

1.3 实验方法

将含油废液静置后除去上层浮油, 向其余乳化油废液投入不同剂量的絮凝剂, 快速搅拌1 min, 再慢速搅拌1~2 min, 在絮凝过程中, 把药剂投放量、搅拌时间等作为优化因素, 以反应的现象, 如絮团大小、沉降时间、溶液清晰度等为评价指标, 并考察废液的CODCr去除率随各影响因素的关系。

2 结果与讨论

2.1 无机药剂PAC投药量的确定

乳化油废水以PAC为絮凝剂, 作容器搅拌试验, 不同PAC用量絮凝处理的实验结果如图1所示。

从现象上来看, 在PAC用量分别为960 mg/L、1 120 mg/L和1 280 mg/L时, 破乳均较明显或明显, 分层快, 下层液较清, 上层有中等或大量絮团;而其他用量PAC的絮凝过程中, 静置一段时间有分层或分层不明显, 下层液略清或略浑浊, 破乳较慢或不明显, 上层聚集少量絮渣;从COD去除率来看, COD的去除率最高达到了93.75%, 此时无机药剂PAC的用量为1 120 mg/L。

2.2 复配药剂的最佳投药量的确定

由于以往在实际操作中在PAC的最佳投药量附近与有机药剂进行复配所得的处理效果均较好, 因而进行复配时优选PAC絮凝率最高的三组用量960 mg/L、1120 mg/L和1280 mg/L来进行后续复配实验的优化。复配絮凝的结果见图2。

当PAC的用量为960 mg/L时, PDA的投药量为96 mg/L时, 破乳较快, 絮渣量多块最大, 含水少, 分层明显, 下层液清, CODCr值降到了2650 mg/L, 去除率均达到最佳, 达到了96.32%;当PAC的用量为1 120 mg/L时, PDA的投药量为96 mg/L时, 实验现象与CODCr的去除率均达到最佳, 其中CODCr值降到了2 650 mg/L, 去除率达到了96.32%;当PAC的用量为1 280 mg/L时, PDA的投药量为96 mg/L时, 实验现象与CODCr的去除率均达到最佳, 其中CODCr值降到了2 700 mg/L, 去除率达到了96.25%。考虑到PAC的用量最少, 实际操作中选取PAC的用量为960 mg/L。

因此, 在本次实验中选取的最佳复配药剂的投药量为:PAC960 mg/L, 阳离子度10%, η=9.4 d L·g-1的PDA96 mg/L。

3 结论与展望

(1) 通过试验研究, 得出了PAC与PDA复配絮凝剂在高浓度含油乳化废水的絮凝预处理的最佳用量, 即PAC960 mg/L, 阳离子度10%, η=9.4 d L·g-1的PDA96 mg/L。

(2) 后续处理可在预处理后可串联其他深度处理方法, 如絮凝-电解强化-再絮凝等可进一步增强废水处理效果, 以达到排放标准。

参考文献

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[7] 于婷, 孙志娟.电催化法处理乳化油污水工艺及机理探讨.化学工程与装备, 2011;1:184—187

复配型无磷金属清洗剂的性能研究 篇9

在设备维修、机械加工过程中,常常要对钢、铸铁、铜、铝等多种金属部件进行清洗,以提高产品的加工性能和保证产品的使用性能。因此,工业上需要大量的多品种金属清洗剂。

常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。溶剂型金属清洗剂中,石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。氯氟烃是最常用的溶剂型金属清洗剂,但由于其对大气臭氧层的破坏而被禁用。因而溶剂型金属清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。相对于半溶剂型,水基型金属清洗剂的应用优势更为突出[1]。但随着水基金属清洗剂的应用日益广泛,其组分中的含磷物质排放到江、河、湖中造成富营养污染问题逐步显露出来。为此,很多国家和地区相继颁布法律、法规,在清洗剂中禁磷、限磷。所以,研制性能良好、对环境无污染的环保金属清洗剂很有必要[2]。本试验采用安全无毒的表面活性剂和新型无磷助剂研制一种环保型水基清洗剂,并对其清洗、防锈性能进行了考察。

1 清洗剂的研制

1.1 试验原料

马来酸酐-丙烯酸共聚物钠盐Na-CP4(自制,并经NEXUS670付里叶红外光谱检测仪验证)、油酸酰胺(Y)、脂肪醇聚氧乙烯硫酸铵(Z)、二甲基二丙基卤化铵丙烯酰胺共聚物(L)、壬基酚聚氧乙烯醚(R)、三聚磷酸钠、4A沸石和硅酸钠,试剂均为工业级。

1.2清洗去污过程

清洗去污过程实际上是一个复杂的物理化学过程,在机械力的作用下,洗涤剂与吸附在被洗基体(硬质表面或各类纤维织物)表面上的水溶性污物(糖、淀粉、果汁、有机酸碱、血液、蛋白质及无机盐等)和非水溶性污物(动植物油脂、脂肪醇、矿物油及其氧化物、烟灰、粉尘、金属氧化物等)在界面上发生一系列复杂的物理化学变化,从而完成清洗。清洗剂对污垢通过黏附、润湿、乳化、分散、增溶等作用,使污垢迅速脱离被洗基体表面,悬浮于清洗液中,通过漂洗而除去,完成清洗过程[3]。

1.3 清洗剂的配方筛选

1.3.1 表面活性剂的选择

依据表面活性剂相互作用原理,通常情况下阴离子和非离子表面活性剂复配具有较好的协同增效作用,而阴离子和阳离子表面活性剂由于静电作用不能复配。但近年研究发现采用不等摩尔比例(其中一种只占总量少部分)阴/阳离子表面活性剂的配合却有较强的增效作用,若同时加入溶解度较大的非离子表面活性剂,阴-阳离子表面活性剂在水中溶解度会明显增加[4]。国外有报道提出以阴离子表面活性剂为主时,阴/阳离子表面活性剂的摩尔比一般为(4~50)∶1[4]。

试验中根据配方功能要求,筛选出下列表面活性剂:(1)油酸酰胺(BJH-1,简称Y),非离子表面活性剂,去污力强,对人体温和,易降解,并有防锈功能;(2)脂肪醇聚氧乙烯硫酸铵(AEAS,简称Z),阴离子表面活性剂,具有去污、分散和乳化能力,对皮肤无刺激性,无毒性,生物降解性好;(3)二甲基二丙基卤化铵丙烯酰胺共聚物(M550,简称L),高分子阳离子型表面活性剂,具有良好的洗涤能力和防锈性;(4)壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10,简称R),乳化分散性好,去油污能力强。

研究表明采用选定的阴/阳离子表面活性剂摩尔比在(6~12)∶1时复配体系较稳定,再加入适量非离子表面活性剂即可配出透明稳定的溶液。表1是测得的用自来水配制成的三组分复配体系表面张力及清洗率,5种溶液体系均有良好的稳定性。

表1所列配方体系是经过大量试验后选出的典型配方。由表1可看出,阳离子表面活性剂的加入可以显著降低溶液的表面张力,阴-阳离子表面活性剂复配起到了很好的增效作用。采用阴、非、阳离子表面活性剂三组分复配体系可以获得低表面张力、高清洗率的稳定溶液。

1.3.2 无磷助洗剂的选择

三聚磷酸钠(STPP)一直以来是清洗剂中最重要、最有效的助洗剂,它能软化硬水、促进污垢粒子分散,并能提供碱性,促进污垢皂化、乳化、溶解,因而具有良好的助洗效果[4]。但由于其中磷的存在造成水体富营养化,已被很多国家和地区限制或禁止使用。目前还没有发现单靠一种助剂能完全达到三聚磷酸钠的助洗效果,只有几种助剂复配才能达到。新一代无磷助洗剂主要有4A沸石及沸石P、层状硅酸钠和改性聚丙烯酸钠以及马来酸酐和丙烯酸的共聚物的钠盐Na-CP4[5]。

试验中选用自制的Na-CP4作助洗剂,主要是由于它与表面活性剂有良好的协同效应,能软化硬水,pH值缓冲作用稳定,并具有污垢分散能力和抗污垢再沉淀能力强等优良的辅助清洗作用,同时它还有一定的金属缓蚀作用。其合成方法如下:

将9.8 g马来酸酐、3 g亚硫酸氢钠和100 mL蒸馏水加入250 mL四颈瓶中,加热至65~70 ℃搅拌使其溶解,开始滴加丙烯酸(21.6 g)。待丙烯酸加完之后,升高温度至80~85 ℃,充分搅拌反应2 h。然后降低温度至65~70 ℃,滴加配好的氢氧化钠溶液至pH值为7.0~7.5。将产物倒入烧杯(500 mL)中,加入足量的无水乙醇使反应物沉淀,抽滤。将滤出物在80~100 ℃下烘干,研磨至200目备用。通过NEXUS670傅里叶红外光谱仪检测,聚合产物是丙烯酸和马来酸酐的聚合物。

表2是Na-CP4 、STPP、4A沸石的助洗性能比较。

注:钙束缚力测定在35 ℃下,静置20 min后进行,以含mg/g CaCO3计。

在表1的3号配方中分别加入5% Na-CP4 、STPP、4A沸石及Na-CP4+硅酸钠(质量比为3.5∶1.5)的复合物,按JB4322—86水基金属清洗剂标准进行检测,结果见表3。

注:取3号配方溶液95 g,加入5 g助洗剂,配成均匀液体,再取该溶液配成5%清洗试液。

由表3可看出,Na-CP4、STPP与表面活性剂都具有良好的协同效应。而STPP、4A沸石的助洗能力均弱于Na-CP4。 4A沸石难溶于水,尽管细度较高的4A沸石能配制成黏度较高的水基清洗剂,但在清洗溶液中不稳定,易分层,影响了其助洗效果。而Na-CP4+硅酸钠的复合物可以替代STPP用作无磷水基金属清洗剂的助洗剂。

2 水基金属清洗剂的性能检测

根据以上试验最后确定了金属清洗剂配方质量分数为: 11.40% 脂肪醇聚氧乙烯硫酸铵,2.00% 卤化二甲基二丙基铵丙烯酰胺共聚物,7.60% 壬基酚聚氧乙烯醚,7.60% 油酸酰胺,7.00% 马来酸酐-丙烯酸共聚物钠盐,3.00% 硅酸钠,余量为水。将此配方加自来水配成3%~5%水溶液,按JB 4322—86准进行检测,结果见表4。

从试验结果看,该无磷水基金属清洗剂清洗性、防锈性好,对金属无腐蚀、稳定,因为其不含磷,表面活性剂无毒且生物降解性好,所以它是一种对环境友好的水基金属清洗剂。

3 应 用

该产品经某中型动力机械厂进行实际生产试用,得到了满意的实际应用效果。结果见表5。

与国内同类产品相比,本产品具有如下特点:

(1) 能够在常温条件下进行洗涤操作,去油污和顽垢能力强。根据有关文献介绍,目前市场上同类产品的清洗率为84.60%~90.00%,本产品的清洗率为98.50% 。采用超声波等辅助清洗方法可进一步提高清洗效果,缩短清洗时间,减少清洗剂用量,降低清洗成本。

(2) 防锈蚀性好,本产品不含磷和强酸碱及易挥发有毒物质,不伤害任何物件,无毒,对金属尤其是碳钢具有很好的防锈作用。

(3) 生产工艺简单,不需要特殊的生产设备,投资费用少,生产成本低。

4 结 论

采用阴离子型、非离子型、阳离子型三种表面活性剂复配体系,以脂肪醇聚氧乙烯硫酸铵、二甲基二丙基卤化铵丙烯酰胺共聚物、壬基酚聚氧乙烯醚和油酸酰胺为表面活性剂,以马来酸酐-丙烯酸共聚物钠盐和硅酸钠作助洗剂加自来水配成的无磷水基金属清洗剂,具有稳定性好、去污率高、防腐蚀和防锈性强的特点,室温下即可达到98.50%的清洗率,而且无毒环保。该清洗剂原料易得,生产工艺简单,成本低,产品各项主要性能均符合国家标准要求,是一种清洗性、防锈性好,对金属无腐蚀,对环境友好的水基金属清洗剂,可用于机械化自动清洗和金属加工业方面。

参考文献

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