功能高分子材料的主要材料

复合导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉末、金属纤维、金属氧化物等)组成。).这种材料既有高分子材料的可加工性,又有金属的导电性。与金属相比,导电复合材料具有加工性能好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围宽、价格低廉等优点。

与金属和半导体相比,导电聚合物的电学性质具有以下特点:通过控制掺杂程度,导电聚合物的室温电导率可以在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。目前室温电导率最高可达105S/cm,可与铜相媲美,重量仅为铜的1/12。导电聚合物可以被拉伸和定向。沿拉伸方向的电导率随着拉伸程度的增加而增加,而沿垂直拉伸方向的电导率基本不变,表现出较强的电导率各向异性;导电聚合物的室温电导率虽然可以达到金属态,但其电导率-温度依赖性并不表现出金属特性,而是服从半导体特性;导电聚合物的载流子既不同于金属的自由电子,也不同于半导体的电子或空穴,用孤子、极化子和双极化子的概念来描述。应用主要包括电磁波屏蔽、电子元器件(二极管、晶体管、场效应晶体管等。),微波吸收材料,隐身材料等。(1)反渗透膜

反渗透膜主要有不对称膜、复合膜和中空纤维膜。不对称膜表面活性层上的微孔很小(约2nm),大孔支撑层为海绵状结构。复合膜由超薄膜和多孔支撑层组成。超薄膜很薄,只有0.4mm,有利于降低流动阻力,提高透水率;中空纤维反渗透膜的直径极小,壁厚与直径之比比较大,无需支撑即可承受较高的外压。

反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、聚酰胺、聚苯并咪唑和磺化聚苯醚。醋酸纤维素膜透水性大,脱盐率高,价格低廉,应用广泛。芳香族聚酰胺膜具有优异的机械强度,化学性质稳定,耐高压,可在pH 4-10范围内使用。聚苯并咪唑反渗透膜耐高温、吸水性好,适合在较高温度下操作。该反渗透装置已成功应用于海水淡化,并达到饮用质量。海水淡化的原理是利用只允许溶剂渗透,不允许溶质渗透的半透膜将海水与淡水分离。当采用RO(反渗透)进行海水淡化时,由于其含盐量高,除了特殊的高脱盐率膜外,一般需要采用两级RO淡化。但海水淡化成本高,主要用在特别缺水的中东产油国。例如,根据2012的统计,世界上最大的海水淡化厂位于沙特阿拉伯。

(2)超滤膜

超滤膜是指孔径在1-20nm的多孔膜,几乎可以完全截留和分离溶液中含有的病毒、聚合物胶体等颗粒。超滤膜的分离性能由其截留物质的分子量来定义。超滤膜分离技术主要用于分离溶液中的大分子和胶体颗粒。它是将溶质分子从小分子溶剂中分离出来,通过膜的筛选,将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留下来的膜过程。

(3)微滤膜

微滤膜是指孔径范围为0.01-10μm的多孔分离膜,能完全分离去除流体中的细菌、胶体、气溶胶等微小颗粒。微滤膜的使用随流体中颗粒的浓度而变化。浓度较低时,常使用一次性滤膜;当浓度较高时,需要选择可以重复使用的膜。

(4)气体分离膜

气体分离中常用的聚合物膜为不对称或复合膜,其表层为致密聚合物层,即无孔聚合物膜。这种膜材料需要具有优异的渗透性。

(5)催化膜

在膜反应器中,利用膜的载体功能将催化剂固定在表面或膜内,制备催化膜。一些膜材料具有催化活性。当反应涉及氢化、脱氢、氧化和与氧的形成相关的系统时,通常使用金属膜和固体电解质膜,它们具有选择性渗透氢和氧的能力。膜催化技术有效性的主要特征是生产率和选择性。生产率由穿过隔膜和在隔膜表面上的反应物和产物的分离速率决定。吸附性高分子材料主要是指那些对某些离子或分子具有选择性亲和力的高分子材料。从外观形态来看,主要有微孔、大孔、爆米花、大孔树脂。吸附树脂的吸附能力不仅受结构、形态等内部因素的影响,还与使用环境密切相关:温度因素和树脂周围的介质。

(1)吸水性聚合物

高吸水性树脂的研究始于20世纪60年代。世界上开发最早的高吸水性树脂是淀粉-丙烯腈接枝共聚的水解产物,即丙烯腈接枝到淀粉上,然后水解。

通常情况下,纤维素类高吸水树脂的吸水能力低于淀粉类树脂,但吸水速度快是其特点之一,在一些特殊情况下是淀粉类树脂无法替代的。

高吸水性树脂的结构特点:强亲水基团,如羟基、羧基等,能与水分子形成氢键;该树脂具有交联结构;该聚合物具有高离子浓度;聚合物具有较高的分子量(2)吸油聚合物

高吸油性树脂是一种新型功能高分子材料。对于不同种类的油,它能吸收自身重量的几倍,多的近百倍。它吸油量大,吸油速度快,保油能力强,在工业废液处理和环境保护方面有广泛的应用。此外,还可用作橡胶改性剂、油雾过滤材料、香料和杀虫剂的基料、纸张添加剂等。

高吸油树脂的结构特点:聚合物之间形成三维交联网络结构,材料内部存在一定的微孔结构。由于分子中亲脂链段与油分子的溶剂化,高吸油树脂溶胀。基于交联的存在,该树脂不溶于油。可见交联度和亲油基团与高吸油树脂的性能密切相关。

(3)其他聚合物吸附剂

聚丙烯酰胺产品介绍:聚丙烯酰胺(PAM)是一种水溶性聚合物,不溶于大部分有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的摩擦阻力。根据离子特性,PAM可分为四种类型:非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型。阴离子聚丙烯酰胺(APAM)产品说明:阴离子聚丙烯酰胺(APAM)外观为白色粉末,分子量在600万-2500万之间。水溶性好,能以任意比例溶于水,不溶于有机溶剂。有效PH值范围从7到14。在中性碱性介质中具有高分子电解质的特性,对盐类电解质敏感,能与高价金属离子交联形成不溶性凝胶。

工业废水处理:对于悬浮颗粒、高浓度废水、带正电荷、水的PH值为中性或碱性的颗粒、钢铁厂废水、电镀厂废水、冶金废水、洗煤废水,效果最佳。饮用水处理:国内很多自来水厂的水源来自河流,泥沙和矿物质含量高,比较浑浊。虽然经过沉淀过滤,但还是达不到要求。需要添加絮凝剂,用量是无机絮凝剂的1/50,但效果是无机絮凝剂的数倍。对于有机污染严重的河流,无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺可以配合使用,效果更好。用阴离子聚丙烯酰胺絮凝沉淀淀粉颗粒,然后用压滤机压成饼,可作为饲料。酒精厂的酒精也可以用阴离子聚丙烯酰胺脱水,压滤回收。用于沉淀河泥。造纸用干强剂。

用作造纸添加剂和助剂。造纸前在泵口储浆池中加入少量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺,可使网上水中填料和细小纤维的留着率提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30公斤。

比如洗煤过程中产生大量废水,直接污染环境。沉淀后回收水中的黏液也是有价值的,但是靠自然沉淀费时费力,同时水也不清。

此外,阴离子聚丙烯酰胺在香料行业的应用也越来越普遍。阴离子聚丙烯酰胺产品的特点是:溶解性好,粘度高,韧性强,易燃,燃烧时无(少)烟、无味、无毒;产品性能稳定,避免了其他植物胶粉和普通淀粉因产地和时间不同而粘合质量参差不齐的现象,以及香料行业生产中需要反复调试配方,避免产品质量不稳定的现象;香型产品外观光滑,成型好,不易破碎;特别是其冷水糊化特性,无需煮沸,直接将物料混合均匀,加水搅拌即可生产,加水后的物料长时间放置也不会变硬而不能使用,有效节约能源,便于生产操作。

使用效果:用本产品制成的香坯(香品)外观平整,无断裂和霉点,抗弯能力强,色泽好,干燥后不褪色,点燃时间充足,可燃性好,过铁齿盘不“断”不熄,有利于提高蚊香有效成分的挥发率,减少干燥过程中成品的损耗。同时可以大大降低工人的劳动强度,提高工作效率。此外,该产品对环境无污染,符合环保要求。

经济效益:使用本产品可降低原材料成本5-12%,节约能耗20-30%。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)产品特点:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)外观为白色粉末,其离子度在20%-55%之间。水溶性好,能以任意比例溶于水,不溶于有机溶剂。它具有高分子电解质的特点,适用于处理带负电荷和富含有机物的废水。适用于印染、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工、发酵等行业有机胶体含量高的废水处理,特别适用于城市污水、市政污泥、造纸污泥等工业污泥的脱水。

用途:用于污泥脱水。根据污泥性质,可选择相应型号的本产品,可在污泥进入压滤机前有效脱水。脱水时絮体大,不粘滤布,压滤时不分散,泥饼厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。用于处理生活污水和有机废水,本品在混合或碱性介质中呈正电性,对污水中悬浮颗粒带负电荷的污水絮凝沉淀非常有效。比如粮食酒精生产、造纸、城市污水处理厂、啤酒、味精厂、制糖、高有机物含量废水、饲料废水、纺织印染废水等。,使用阳离子聚丙烯酰胺的效果要比使用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐的效果高几倍或几十倍,因为这类废水一般都带负电。该絮凝剂用于处理以河水为水源的自来水,具有用量少、效果好、成本低等优点,特别是与无机絮凝剂配合使用,将成为长江、黄河等流域自来水厂的高效絮凝剂。造纸用增强剂和其他添加剂。提高填料、颜料等的留着率。和纸张的强度。用作油田经济的助剂,如粘土防膨剂和油田酸化的增稠剂。该浆料用作纺织浆料,性能稳定,上浆量少,织物断头率低,布面平整。包装和储藏

本品无毒,注意防潮防雨,避免阳光暴晒。储存期:2年,25公斤纸袋(外衬塑料牛皮纸袋)。

丙烯酰胺单体生产技术

丙烯酰胺单体的生产是以丙烯腈为原料,在催化剂的作用下水合生成丙烯酰胺单体粗品。闪蒸精制后得到精制的丙烯酰胺单体,是生产聚丙烯酰胺的原料。

丙烯腈+(水催化剂/水)→合成→粗丙烯酰胺→闪蒸→精制→精制丙烯酰胺。

根据催化剂的发展历史,单体技术经历了三代:

第一代是硫酸催化水合技术,丙烯腈转化率低,丙烯酰胺产品收率低,副产物少,给炼油带来很大负担。另外,由于硫酸催化剂的强腐蚀性,设备成本高,增加了生产成本。

第二代二元或三元骨架铜催化生产技术,该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的铜离子,从而增加了后处理精炼的成本;第三代微生物腈水合酶催化生产技术,该技术具有反应条件温和、选择性高、收率高、活性高的特点,丙烯腈转化率可达100%,反应完全,无副产物和杂志。

产品丙烯酰胺不含金属铜离子,因此不需要离子交换除去生产过程中产生的铜离子,简化了工艺流程。此外,气相色谱分析表明,丙烯酰胺产品几乎不含游离丙烯腈,纯度高,特别适用于制备食品工业所需的超高相对分子质量聚丙烯酰胺和无毒聚丙烯酰胺。