含硫聚酰亚胺的合成与表征及性能研究

以对氨基苯甲酸为原料,在浓硫酸作用下,与硫代氨基脲反应得到一种二胺单体5-(对氨基苯基)-1,3,4-噻二唑-2-胺(PATA),然后与均苯四酸二酐反应得到一种聚酰亚胺目标产物。对二胺单体及聚合物进行了结构表征,通过红外(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)证实了中间体及目标产物被成功合成。溶解性测试表明:1,3,4-噻二唑的引入有助于提高聚酰亚胺在常用化学溶剂当中的溶解性能。热重分析显示产物的热性能依然良好,5%热失重达到了389℃。     

丙烯酰胺与熔喷聚丙烯非织造布的接枝共聚研究

本实验以熔喷聚丙烯非织造布为基材、KMnO4为引发剂、丙烯酰胺为单体,通过正交实验得到影响反应的优化条件;然后又讨论了各单因素条件对接枝共聚反应的影响变化规律;并对接枝产物的结构及润湿性能进行了分析.结果表明:接枝物的润湿性能明显改善,并且当KMnO4浓度为10*10-3mol/L、H2SO4浓度为0.3mol/L、预处理温度为50℃、单体浓度为0.4mol/L、接枝反应温度为50℃时接枝效果最好.     

含羧基聚酰亚胺共聚物的挠性覆铜板的制备与性能

以4,4’-对苯二氧双邻苯二甲酸酐（HQDPA）和不同比例的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）及3,5-二氨基苯甲酸（DABA）为反应单体,通过共聚的方法,制备了一系列聚酰胺酸（PPA）,将其涂覆于铜箔表面,通过热酰亚胺化后得到无胶型挠性覆铜板（FCCL）。研究表明,当二胺为DABA时,聚酰亚胺的力学性能和热学性能最好,表面接触角为61.3°,热膨胀系数为24×10^-6K^-1,介电常数为3.58,制备得到的FCCL的剥离强度达到1.18 N/mm。这种含羧基结构的聚酰亚胺的性能可以满足无胶型挠性印制电路对基底膜材料的尺寸稳定性和粘接性能的要求。     

淀粉丙烯酰胺反相乳液体系的稳定性及接枝共聚反应

以Span80和Tween80为复合乳化剂,制备了稳定的W/O型淀粉丙烯酰胺反相乳液。探讨了乳化剂HLB值、油水比、乳化剂用量对乳液类型及稳定性的影响,得到最佳配方:乳化剂HLB值6.49、油水比1∶1、乳化剂用量3%。在此反相乳液体系中,成功进行了淀粉丙烯酰胺接枝共聚反应,通过正交实验得到最佳工艺条件为反应温度50℃、反应时间2 h、引发剂浓度0.0175 mol/L、单体与淀粉质量比1.5。在此实验条件下合成的淀粉丙烯酰胺接枝共聚物之聚合率和接枝效率分别可达95.46%和95.10%以上。     

含聚丙烯酸丁酯刷的羽毛接枝共聚物制备的研究

以羽毛为原料,丙烯酸丁酯(BA)为单体,采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)方法,使BA在羽毛表面自增长,制备了聚丙烯酸丁酯刷的羽毛接枝共聚物。通过红外光谱(FT-IR)对改性前后羽毛的结构进行表征。探讨了接枝工艺中单体浓度、催化剂浓度、配体与催化剂配合比、还原剂与催化剂配合比、反应时间和反应温度对羽毛表面改性接枝率的影响。结果表明,BA接枝改性羽毛的最佳条件为:BA浓度为3mol/L,催化剂浓度为1.8mmol/L,配体与催化剂摩尔配合比为5∶1,还原剂与催化剂摩尔配合比为1∶1,反应时间8h,反应温度60℃,制得的聚丙烯酸丁酯刷的羽毛接枝共聚物的接枝率达到32%。     

芳香族聚酰胺酸的制备及其热亚胺化研究

采用3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,合成聚酰亚胺(PI)的前驱体聚酰胺酸(PAA).研究了单体摩尔比、反应体系的质量浓度、反应时间以及反应温度等因素对PAA相对分子质量(以PAA黏度表示)的影响.结果表明:经提纯处理后的单体等摩尔比时所得的PAA的黏度最高,相对分子质量最大;反应体系的质量浓度为10%～15%,反应温度控制在15℃,反应时间为10h左右可以得到聚合物相对分子质量较高,并且在后期亚胺化反应时成膜性良好的PAA前躯体.通过对前躯体热失重分析(TGA),结合红外光谱(IR)分析计算所得PAA热环化程度与温度的定量关系,确定出PAA亚胺化的最佳工艺条件,制得了热稳定性较好的PI,该PI在空气和氮气气氛中5%失重的温度分别达到535℃和537℃.     

改性淀粉与乙烯基单体的接枝共聚反应

以过硫酸铵为引发剂研究了物理改性淀粉分别与醋酸乙烯酯和丙烯酸的接枝共聚反应。红外光谱验证了接枝共聚反应的发生。探讨了单体浓度，引发剂浓度，淀粉浓度，反应温度和反应时间等因素对接枝效率的影响。实验结果证明，淀粉与醋酸乙烯酯接枝共聚反应的最佳条件是：单体浓度为3.90mol/L，引发剂浓为7.67mmol/L，反应温度为70℃，反应时间为3h；淀粉与丙烯酸接枝共聚反应的最佳条件是：单体浓度为2.50mol/L，引发剂浓度为3.0mmol/L，反应温度为60℃，反应时间为3h。     

聚乳酸接枝淀粉的原位溶液合成及表征

以L-乳酸为接枝单体,辛酸亚锡为催化剂,采用原位溶液接枝工艺,在同一个反应体系中逐次完成淀粉糊化、丙交酯的生成及淀粉的聚乳酸接枝反应,制备了聚乳酸接枝淀粉,工艺简单、易于控制。研究了反应温度、L-乳酸与玉米淀粉质量比、反应时间和催化剂用量等对产物接枝率的影响,采用FTIR,1H-NMR和SEM对接枝产物进行了表征。结果表明:原位溶液合成产物为聚乳酸接枝淀粉;其最佳工艺条件的反应温度为95℃,L-乳酸与玉米淀粉质量比为3∶1,催化剂为乳酸用量的1%(质量分数),反应时间11 h,聚乳酸接枝率可达到14.81%,淀粉颗粒表面聚乳酸包覆均匀。     

尼龙-6膜与丙烯酸接枝共聚合的研究

通过一系列实验选择以（NH4）2（NO）6／HSO4为引发剂,了尼龙－6膜与丙烯酸的接枝共聚合反应,通过改变单体浓度,反应温度,（NH4）2Ce(NO3)6浓度,H2SO4浓度,尼龙－6膜在甲酸中的溶胀时间等因素发现,接枝膜的接枝率与单体浓度有关,。随单体浓度的改变,接枝率有一个极大值,单体浓度高于或低于此浓度,接枝率都较低,通过改变（NH4）2Ce(NO3)6和H2SO4浓度也得到类似规律,反应温度对接枝膜的接枝率也有影响,温度过高（＞70度）或过低（小于40℃）都得不到较高的接枝率;将尼龙－6膜在20％甲酸中溶胀,有利于提高产物的接枝率。     

聚丙烯微孔膜表面接枝聚合丙烯酰胺的改性研究

用化学方法在聚丙烯微孔膜表面接枝丙烯酰胺单体,分别考察了反应温度、单体浓度、反应时间和引发剂浓度等反应因素对接枝率的影响,红外光谱和扫描电镜证实了丙烯酰胺在聚丙烯微孔膜表面的接枝,水接触角测试显示接枝膜具有良好的亲水性,热分析表明接枝膜基本没有改变聚丙烯微孔膜的基体性质.实验发现当反应温度为60℃,单体浓度为10%,反应时间为4h,引发剂浓度为2.0×10-3mol/L时,获得最佳接枝效果.     

分散聚合反应中影响聚苯乙烯微球粒径的因素

采用分散聚合反应制备出微米级单分散聚苯乙烯微球，研究了在分散聚合反应中多种因素对微球粒径的影响．结果表明：分散稳定剂用量的增加使聚苯乙烯微球的粒径减小，单体和引发剂用量的增加使聚苯乙烯微球的粒径则增大．分散稳定剂和单体用量是影响聚苯乙烯微球粒径分布的两个主要因素．反应介质极性的加强使聚苯乙烯微球的粒径减小，而反应体系温度的升高则使聚苯乙烯微球的粒径增大，但是反应介质的极性和反应温度对粒径分布的影响很小．     

两步沉淀聚合法制备表面具有羧基的核-壳微球

以高交联的聚二乙烯基苯-55(poly(DVB-55))为核,甲苯/乙腈(体积比1∶3)混合溶剂,采用两步沉淀聚合法,在核的表面接枝了具有羧基官能团的较低交联度的壳,得到了单分散或窄分散微米尺度的poly(DVB55)/poly(DVB55-co-methacrylic acid)核-壳微球。结果表明,以甲苯/乙腈混合物替代纯乙腈作为反应介质可以获得比表面积、孔容、接枝量和粒径相对较大的核-壳微球;随着poly(DVB-55)核的用量的增加或反应时间的缩短或单体和交联剂投料浓度的减小,所得的核-壳微球的粒径减小、接枝量降低、粘连程度减小,微球的均匀性则升高。     

微米级聚苯乙烯微球合成过程反应条件的优化

用分散聚合法合成4~8μm的单分散聚苯乙烯微球,实验考察反应温度对体系的黏度、微球分子量及微球密度等结构参数的影响,同时考察反应温度以及单体、引发剂和稳定剂等分散聚合的主要组分对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明,反应温度为70℃时,制备的单分散聚苯乙烯微球结构最致密,微球产率较高,微球耐有机溶剂的能力较强;随着初始单体浓度、引发剂用量的增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增大,但微球粒径分布变宽;随着稳定剂用量的增加,最终微球粒径减小,粒径分布变窄。     

聚乙烯基硅氧烷功能微球的制备研究

采用水解-缩聚两步法以乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为原料,制备超细聚乙烯基硅氧烷微球,粒径为1~6μm,粒径分布较窄;就反应体系氨水浓度、油水比、反应温度等条件对微球形态、粒径大小及其分布的影响进行了研究。结果表明较优的反应条件为:氨水浓度在0.01%~0.16%之间,投料油水比(VTMS与去离子水的体积比)应小于1∶3;随着油水比的增大和反应体系中氨水浓度的降低,微球的粒径增大,分布变宽。     

溶胶凝胶法制备具有介孔结构的聚酰亚胺/SiO_2多孔复合微球

采用反相乳液法,以水溶性聚酰胺酸三乙胺盐(PAAS)、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了具有介孔结构的聚酰亚胺(PI)/SiO_2多孔复合微球。将PAAS水溶液和TEOS水解液的混合溶液在液体石蜡中形成反相乳液,TEOS经水解缩合形成无机三维骨架,通过化学酰亚胺化使复合体系中的PAAS转变为PI,成功制备了含有介孔结构的PI/SiO_2多孔复合微球。研究发现,随着SiO_2含量的增加,复合微球的规整性不断提高,其比表面积由20.5 m~2/g增加至521.8 m~2/g。同时发现,调节TEOS水解液的pH值,微球的比表面积也会发生相应的变化。此外,热重分析结果显示该复合微球的热分解温度超过500℃,表明其具有优异的热稳定性。     

碳纳米纤维增强聚酰亚胺复合气凝胶的合成与性能EI北大核心CSCD

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)为单体,酸化碳纳米纤维(a-CNF)为增强材料,采用溶胶-凝胶方式成型,运用冷冻干燥技术制备PI复合气凝胶。对复合气凝胶的形貌、隔热、吸波以及压缩性能等进行表征分析。研究结果表明:随着a-CNF含量的增加,PI复合气凝胶的收缩率从45.52%降至35.32%,密度也随之从0.084 g/cm^(3)降至0.069 g/cm^(3),气凝胶孔洞分布呈增大增宽趋势。a-CNF的引入有效抑制了PI复合气凝胶的收缩率,热导率降低;整个体系的导电损耗增加,同时由于气凝胶的多孔结构提供了较好的阻抗匹配,使得PI复合气凝胶的反射损耗(RL)在8.3 GHz达到-9.7 dB。加入质量分数为15%的CNF/PI复合气凝胶压缩强度和压缩模量分别是纯PI气凝胶的近1.5倍和2倍。     

羧基化单分散交联微孔聚苯乙烯微球的制备

以苯乙烯为主单体,丙烯酸为功能单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈和甲苯为溶剂,采用回流沉淀聚合法合成了单分散羧基化交联聚苯乙烯微球;然后以1,2-二氯乙烷为溶胀剂,二甲氧基甲烷为外交联剂,在三氯化铁的催化下发生傅-克超交联反应,实现微孔化。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度及Zeta电位、比表面积及孔隙分析对微球结构进行了表征。结果表明,通过实验可以得到具有良好球形形貌和单分散性的交联微孔聚苯乙烯微球;随着丙烯酸含量增加,交联微球的带电量增加;随着DVB含量的增加,实现了微孔化且比表面积呈上升趋势,其中当DVB用量为60%时,其比表面积达到606.06 m2/g。     

New polyimide-silica nano-composites from the sol-gel process using organically-modified silica network structure

The polyimide (PI) matrix prepared by the reaction of pyromellitic anhydride (PMDA) and oxydianiline (ODA) has been reinforced with organically-modified silica network structure using the sol-gel process. Aminophenyltrimethoxysilane (APTMOS) and PMDA were reacted in 2:1 molar ratio in dimethylacetamide (DMAc) as solvent to generate amic acid oligomeric species with alkoxy groups at the chain ends. Specific amounts of these along with tetraethoxysilane (TEOS) were mixed in the high molecular weight polyamic acid solution in DMAC to carry out the sol-gel process. Imidization was carried out by successively heating the hybid films up to 300°C. Morphology, thermal and mechanical properties of these hybrids using imide-modified silica network were studied as a function of silica content and compared with the one in which reinforcement of the PI matrix was achieved using pure silica network generated from TEOS only. SEM studies show a drastic decrease in the silica particle size when imide oliogmers were introduced in the silica network as spacer group. The diameter of the silica particles was in the range of 40 nm in the compatibilized system with no significant change observed on increasing silica content in the matrix. With the un-compatibilized system where silica network was generated directly from TEOS the particle diameter varied from 0.2 to 3 μm for 5 to 40% silica content respectively. Higher thermal stability and mechanical strength and improved transparency were observed in case of compatibilized hybrid system. The imide active silica therefore was found to be a better reinforcement for PIs than the pure silica obtained from TEOS.     

微米级单分散聚苯乙烯微球的制备

用分散聚合法合成2～6μm单分散好的聚苯乙烯微球,分别考察单体、稳定剂的两步加料方式,以及初始单体浓度、引发剂用量、反应温度等对所合成的聚合物微球粒径及粒径分布的影响。结果表明:两步加料方式可以显著改善微球的单分散性;随着初始单体浓度、引发剂用量增加和反应温度的升高,最终得到的聚苯乙烯微球粒径虽有所增加,但微球粒径分布变宽。将反应液体积放大、单次合成聚苯乙烯微球量不低于250g时制备出的2～6μm系列的聚苯乙烯微球,用扫描电镜等进行表征可知,所制备的聚苯乙烯微球球形度均大于0.95,相对标准偏差均小于5%。     

十二胺用量对正硅酸乙酯水解缩聚反应及其产物的影响

利用正硅酸乙酯为硅源,十二胺作为模板剂和催化剂,通过溶胶-凝胶法合成多孔SiO2微球,着重研究十二胺用量对正硅酸乙酯水解缩聚反应的速度及产物形貌和孔参数的影响。采用扫描电子显微镜、N2等温吸附、热重分析及小角度X射线衍射分析等对合成的多孔SiO2微球进行表征。结果表明:所有微球都具有双模微孔,随着十二胺用量的增加,合成的多孔SiO2微球的颗粒尺寸减小,比表面积减小,而孔的有序性提高。