超临界流体与溶质相互作用及在涂料基体中相行为研究

摘要

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，该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.该文首先对超临界流体与溶质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，这样溶质在溶剂中的溶解度将大大增加.从而为超临界二氧化碳能够溶解在聚合物树脂中作了理论基础的铺垫.然后进行了丙烯酸涂料树脂（高氯化聚乙烯涂料树脂）-二氧化碳-共溶剂的三元相行为研究，提示了组分性质、配比、温度和压力等因素对相行为的影响规律.探讨了温度、压力等因素对溶解度的影响，并对共溶剂性质增强溶质溶解度的相理进行了研究.最后确定了涂料树脂-溶剂-超临界二氧化碳的三组分相图，确定了超临界喷涂涂料各组分的配比，分析了不同涂料树脂三元相图不同的原因，为超临界二氧化碳涂料的实际应用提供了理论依据.

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

§1.1超临界流体简介

§1.2超临界流体研究的现状及应用

1.2.1超临界流体萃取技术

1.2.2超临界条件下的酶催化反应

1.2.3超临界二氧化碳在高分子科学中的应用

1.2.4超临界二氧化碳在涂料工业中的应用

§1.3论文选题的目的和意义

第二章 聚合物-SCF溶液理论基础及模型

§2.1聚合物-SCF混合物分子热力学

§2.2超临界流体-聚合物二元相图

§2.3综合热力学

2.3.1溶解度判据

2.3.2具有UCST和LCST的系统相图

§2.4聚合物溶液模型

2.4.1状态方程模型

2.4.2活度系数模型

第三章 实验部分

§3.1实验药品

§3.2实验装置

3.2.1可变体积带视窗高压相平衡仪简介

3.2.2其它仪器

§3.3实验操作流程

3.3.1超临界二氧化碳-醋酸正丁酯二元体系偏摩尔体积的测定

3.3.2超临界二氧化碳-涂料树脂-共溶剂三元体系相平衡的测定

§3.4聚合物GPC测试报告

第四章 超临界流体混合物中溶剂和溶质间相互作用研究

§4.1引言

§4.2结果与讨论

4.2.1压力和溶质浓度对表观密度的影响

4.2.2压力和温度对密度的影响

4.2.3溶质的偏摩尔体积

§4.3超临界溶液的聚集现象

§4.5结论

第五章 丙烯酸树脂在超临界CO2中的相行为研究

§5.1前言

§5.2结果与讨论

5.2.1 CO2含量对体系相图的影响

5.2.2共溶剂含量对体系相图的影响

5.2.3压力和温度对CO2溶解度的影响

5.2.4体系三元相图

§5.3结论

第六章 高氯化聚乙烯树脂-溶剂-超临界CO2体系相行为研究

§6.1前言

§6.2结果与讨论

6.2.1 CO2含量对体系相图的影响

6.2.2高氯化聚乙烯(HCPE)含量对体系相图的影响

6.2.3不同共溶剂对体系P-T相图的影响

6.2.4压力和温度对CO2溶解度的影响

6.2.5体系三元相图

§6.3结论

第七章 结论

参考文献

致 谢

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