氧化石墨烯/聚苯乙烯复合微球的制备及热性能

采用表面活性剂为分散剂,通过悬浮聚合制得氧化石墨烯/交联聚苯乙烯复合微球,并对复合微球进行了扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及热重等测试表征。结果表明,氧化石墨烯能够均匀分散在交联聚苯乙烯微球中;并且氧化石墨烯片层上能够牢固吸附聚苯乙烯分子链。氧化石墨烯的良好分散及对分子链段的吸附可有效地提高复合微球的热稳定性,氧化石墨烯质量分数为0.4%时,复合微球外推起始分解温度提高约50℃;然而氧化石墨烯的加入一定程度降低了复合微球的交联密度,其玻璃化转变温度仅提高2~4℃。     

PA封端对ODPA/ODA聚酰亚胺薄膜热稳定性的影响

制备了经邻苯二甲酸酐(PA)封端的理论数均分子量为10000和30000的聚酰亚胺(PI)薄膜,通过差示扫描热分析(DSC)测定薄膜高温热处理前后玻璃化温度的变化,研究了PA封端对ODPA/ODA聚酰亚胺薄膜热稳定性能的影响.结果表明,封端可有效阻止分子链的无序增长,使聚酰胺酸(PAA)分子量分布变窄;且可明显减少分子链在高温下的反应,表现为热处理前后封端薄膜Tg变化明显小于未封端的薄膜.随着高温热处理时间的延长,短链薄膜Tg增长趋势减缓,长链薄膜的Tg变化直线上升.从高温再聚合、交联反应和端基活动性出发,解释了Tg升高和PA封端有利于提高PI薄膜热稳定性的原因.     

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。     

可交联超支化聚醚醚酮的热性能

通过差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了所合成的氟封端的超支化聚醚醚酮(HPDEEK-F)和苯乙炔封端的聚醚醚酮(HPDEEK-PEP)的热性能。结果表明,HPDEEK-F中甲基在氧气条件下可以交联,但交联程度低,HPDEEK-PEP主要是炔基的交联,自交联程度高,甲基交联被包埋,交联后Tg提高了115℃,与线型聚合物交联后的Tg相比提高得更多。HPDEEK-PEP经310℃热处理1 h后,5%、10%热失重温度分别由热处理前的437℃、480℃变为473℃和503℃,热稳定性增强,同时交联后耐溶剂性增强。     

热处理时间对聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫结构和性能的影响EI北大核心CSCD

以甲基丙烯酸丁酯(BMA),丙烯酰胺(AM)为反应单体,丙烯酸(AA)作为第三单体和交联剂,在不同热处理时间下,通过自由基本体聚合制备聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)等手段对其结构和性能进行表征。结果表明:随着对BMA/AM/AA共聚物热处理时间增加,分子链间发生重排反应生成六元酰亚胺环,经过交联固化后得到PMI泡沫,其特征吸收峰与文献值能较好地吻合。泡沫热处理5 h后得到孔径为100~200μm致密硬质闭孔泡沫,其力学性能良好,压缩强度为8.160 MPa,拉伸强度达到12.95 MPa。泡沫的玻璃化转变温度(Tg)为255℃,热失重10%时热分解温度Td10高达280℃,345℃时泡沫仍能残留80%以上,其导热系数为0.05424 W/(m·K),说明对共聚物热处理5 h后得到了具有优异的耐高温性能和隔热性能的泡沫。     

双马来酰亚胺交联单分散聚苯乙烯微球的制备及表征

采用分散聚合法,以苯乙烯为单体,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)为交联剂,制备了单分散交联聚苯乙烯微球(St/BDM)。研究了分散聚合反应中单体(St)、引发剂(AIBN)、分散剂(PVP)、交联剂(BDM)用量对微球粒径和粒径分布的影响。通过优化反应条件,合成了平均粒径为3.03μm(ε=0.05)的单分散交联聚苯乙烯微球。热稳定性分析和耐溶剂性实验结果表明,二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)交联的聚苯乙烯微球热稳定性和耐溶剂性能比线性的聚苯乙烯微球有了很大的提高。当失重5%时,聚合物的热分解温度由交联前的306℃上升到交联后的328℃。     

阻燃型玻纤增强尼龙10T复合材料的热氧老化行为及热降解动力学

研究了不同热氧老化温度(160℃、200℃和240℃)和时间(0~50d)对溴化环氧树脂/Sb2O3协效阻燃短玻纤增强尼龙10T复合材料(PA10T/GF/FR)的热氧老化行为以及热降解动力学的影响。采用力学性能测试、SEM、DMA和TGA分析对老化前后复合材料的动静态力学、微观形貌以及热降解行为进行研究,并使用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了复合材料的热降解活化能。结果表明:老化过程中基体树脂降解分子量降低,纤维与基体界面性能恶化,复合材料力学性能下降;160℃老化过程部分PA10T分子链发生交联反应,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)增加,200℃和240℃下Tg先上升后下降,老化后期树脂分子链以降解为主;活化能计算表明160℃老化50d后复合材料热稳定性提升,200℃老化50d以及240℃老化30d后,复合材料结构破坏严重,热降解行为变化显著。此外,阻燃剂的添加能够提升老化试样的热稳定性。     

大粒径由羧基修饰的交联聚苯乙烯微球的制备与表征

以分散聚合法制得的聚苯乙烯微球为种子,以1,2-二氯乙烷为溶胀剂、己二酸二辛脂(DOA)为助溶胀剂、二乙烯基苯(DVB)为交联剂及甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酸(AA)为水溶性功能性单体,采用活性溶胀聚合法成功制得大粒径由羧基修饰的交联聚苯乙烯微球.研究了溶胀剂种类及活性种球粒径对交联聚苯乙烯羧基微球最大平均粒径及粒径分...     

成孔增强型载磷温敏微球对水中U(VI)的去除性能与机制

为了解决海藻酸钠微球溶胀性差、吸附剂和被吸附物间的传质阻力大和干燥后吸附位点少的问题,采用自由基聚合和离子交联法制备了一种热响应互穿聚合物网络水凝胶微球,并对其进行“造孔+磷酸基团功能化”改性(简称P/PF@TR-IPN)。通过单因素试验研究了铀初始浓度、ZnO的含量、投加量、pH值、温度、干扰离子和吸附时间等对U(VI)吸附的影响,探究了其再生性能。在U(VI)初始浓度为10 mg·L^-1,pH值为4,P/PF@TR-IPN的投加量为0.4 g·L^-1,温度为25℃的条件下,6 h内P/PF@TR-IPN对U(VI)的去除率为94.8%,比造孔微球(PF@TR-IPN)和空白微球(TR-IPN)分别提高了18.5%和30.03%。随着温度从20℃增加到50℃,温敏微球P/PF@TR-IPN的溶胀率从6.98%降至5.14%。P/PF@TR-IPN的BET比表面积比TR-IPN增大了28.5倍。当p H值为4,温度为30℃和20℃时,P/PF@TR-IPN对U(VI)的最大吸附量分别为76.99 mg·g^-1和85.62...     

不饱和型降冰片烯-三元乙丙橡胶的交联机理

通过原位升温红外光谱结合差示扫描量热(DSC)测试,研究了ENB-EPDM的交联反应过程。从外扰相关移动窗口二位相关红外(PCMW2D)图谱和DSC曲线分析中可以观察到,交联反应的最大速率出现在178℃处。利用PCMW2D得到交联过程的反应温度区域在160～192℃。为了获得ENB-EPDM在交联反应过程中具体的交联机理,在广义二维相关分析中对相应官能团对应的波数进行分析。从各个官能团运动的先后次序上能够将这一交联过程划分为4个具体步骤,同时,环上双键的变化作为与交联过程平行的1个过程:过氧化二异丙苯(DCP)开始分解并释放出自由基;在主链亚甲基上的1个氢原子受到由DCP分解而来的自由基的进攻,从而形成一部分甲基自由基;由DCP分解而来的自由基在侧链甲基上进行自由基加成反应,生成新的链自由基;不同分子链之间的2个链自由基相互偶合生成新的共价键完成整个交联反应过程。与此同时,第3单体上的-CH-CH-结构在初始的游离过氧化自由基的诱发下,在热作用下脱氢形成双键,并在更高的温度下打开双键进行交联。     

N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/α-甲基苯乙烯/马来酸酐四元共聚物的制备及对ABS的改性

以过氧化苯甲酰为引发剂,采用溶液聚合的方法合成了N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/α-甲基苯乙烯/马来酸酐四元共聚物。保持马来酸酐单体质量分数为5%,N-苯基马来酰亚胺单体质量分数为30%,改变α-甲基苯乙烯和苯乙烯的投料比合成系列四元共聚物。采用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对四元共聚物的化学结构和相对分子质量进行了表征,考察了四元共聚物对ABS树脂耐热性及力学性能的影响。结果表明,α-甲基苯乙烯和苯乙烯的投料比为1∶1,数均相对分子质量为2.50×10~4左右的四元共聚物的玻璃化转变温度(T_g)最高达到253.3℃,5%热分解温度可达到351℃。该共聚物可使ABS共混物T_g升高到124.7℃,且具有较好的力学性能。     

含氟接枝共聚物的合成与表征

苯乙烯(St)与对氯甲基苯乙烯(CMS)进行自由基共聚制得共聚物(PSC),用PSC引发甲基丙烯酸十二氟庚酯进行原子转移自由基聚合(ATRP),制得含氟接枝共聚物(PGF)。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构和性能进行表征。结果表明,当含氟单体转化率相近时,支链长度(Mn,s)随PGF的支链数目增加而减少;随着Mn,s的增加,成膜温度对PGF疏水性能的影响越明显;Mn,s为1142时,PGF有83℃和94℃两个玻璃化转变温度(Tg),均比PSC的Tg(103℃)低。     

MAP-POSS/不饱和环氧树脂混杂光固化膜制备与性能

由KH-570水解缩合制备甲基丙烯酰氧基丙基笼型倍半硅氧烷(MAP-POSS),并将其与不饱和环氧树脂组成自由基-阳离子混杂光固化体系。用红外光谱(FT-IR)表征固化过程特征吸收峰的变化;测试MAP-POSS含量对固化膜表面水接触角、硅元素分布以及涂膜力学性能、热性能的影响。结果表明:MAP-POSS的加入增加了体系的交联度,提高了涂膜的疏水性、热稳定性和玻璃化温度(Tg)。当MAP-POSS含量为12%(质量分数,下同)时,Tg增加了16.9℃。当MAP-POSS含量为15%时,涂膜对水的接触角由58.0°增大到94.2°。MAP-POSS的加入使涂膜的冲击强度先增加后减小。     

二乙烯苯为支化单体的支化聚苯乙烯合成反应

以α-溴代异丁酸叔丁酯(t-BBiB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,在90℃的条件下经原子转移自由基聚合(ATRP)合成支化聚苯乙烯。用气相色谱(GC)、核磁共振(1H-NMR)和三检测体积排除色谱(TD-SEC)对聚合反应过程和聚合物进行了分析表征。结果表明,在聚合体系中少量带有贫电子双键的共聚单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)存在下,能提高引发剂效率,可以在高单体转化率下(>95%)保证聚合反应体系不交联,合成得到高分子量的支化聚苯乙烯,而且分子量分布相对较窄。     

交联型空心聚合物乳胶粒的制备及成孔机理

以种子乳液聚合法制备出具有空心结构的交联型乳胶粒．以低分子量的PS为种子,以MMA和DVB为壳单体对种子乳粒在高温下溶胀,由于种子聚合物和壳层聚合物之间相容性的不同．导致在壳层聚合时两者之间发生相分离,并在粒子内部产生空心结构。通过研究发现．种子聚合物的分子量、混合单体中DVB含量时粒子成孔有影响,探讨了空心乳胶粒的成孔机理。     

端羟基聚(乳酸-己内酯)共聚物的合成及表征

以乳酸(D,L-LA)和ε-己内酯(-εCL)为原料,采用梯度升温法,通过直接熔融缩聚合成了系列端羟基聚(乳酸-己内酯)共聚物(PLCA)。最佳工艺条件为:压力0.098MPa,催化剂Sn(Oct)2用量0.8%(质量分数),n(D,L-LA)∶n(-εCL)=8∶2,聚合温度170℃,反应7h。用特性粘度、FT-IR1、H-NMR、XRD、DSC等对其进行表征,结果表明,系列PLCA中的粘均分子量最大可达20785,Tg均比PLA的小,且随-εCL含量的增加,Tg越小,有效改善了PLA的脆性。结晶度比PLA有所降低,说明-εCL的加入使柔韧性增强。     

低温固化粉末涂料用不饱和超支化聚氨酯低聚物的合成

以三羟甲基丙烷、超支化聚酯、季戊四醇和甘露醇为多羟基核,以甲苯-2,4-二异氰酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯封端,采用溶液聚合的方法合成了4种不饱和的超支化聚氨酯低聚物。讨论了不同因素对以季戊四醇为核的产物反应的影响,发现反应温度可以调节产物的热稳定性。用红外光谱仪、差示扫描量热仪和凝胶渗透色谱仪对产物进行了表征,结果表明这4种不饱和的超支化聚氨酯的玻璃化转变温度Tg在13.5～57.4℃之间,尤其是以季戊四醇为核的产物的Tg为57.4℃,数均分子量Mn为1674,可用于低温固化粉末涂料。     

Preparation of highly cross-linked monodispersed functional polystyrene particles by utilizing the delayed addition method

A facile and effective method was successfully developed to prepare the highly cross-linked monodispersed PS particles via soap-free emulsion polymerization, in which the cross-linking agent (DVB) was delayed addition by varying time (Delayed Addition Method, DAM). Through this method, the highly cross-linked monodispersed particles with functional groups on its surface can be prepared. The particles prepared by DAM had a uniform size distribution for the St/DVB and St/HEMA/DVB system. For the St/DVB system, when the cross-linking agent (DVB) was added delay 3 or 7 h, cross-linked PS particles could be successfully prepared without a significant change in the narrow particle size distribution even containing up to 40 wt% of DVB. Similarly, for the St/HEMA/DVB system, by delayed addition of DVB for 3 h, stable and monodispersed polymer particles still could be prepared even the containing of DVB reach to 60 wt%. Moreover, when the feed composition of the DVB kept constant, the longer the delayed addition time of DVB, the better the monodispersity of the cross-linked particles were.     

Thermal stabilities of vermiculites/polystyrene (VMTs/PS) naonocomposites via in-situ bulk polymerization

Serials of vermiculites/polystyrene (VMTs/PS) nanocomposites with different contents of organo-modified vermiculites (organo-VMTs) were successfully prepared by the in-situ bulk polymerization of styrene with the organo-VMTs as macromonomers. The thermogravimetric analysis TGA results showed that the thermal stabilities of the VMTs/PS nanocomposites prepared via the bulk polymerization were better than the pure polystyrene. And the maximum thermal degradation temperature of the nanocomposites increased with the increasing of the amount of the VMTs fillers added. The polymer grafted nanoparticles had lower thermal stabilities than the pure polystyrene because of the lower molecular weight of the grafted polymers. This also showed that the crosslink reactions occurred in the grafted polystyrene chains.