丙烯腈-醋酸乙烯酯水相沉淀聚合产物的研究

采用水相沉淀聚合法制备了摩尔含量为0%~25%醋酸乙烯酯(VA c)的丙烯腈(AN)-醋酸乙烯酯(VAc)共聚物,并采用红外光谱(FT-IR)、元素分析、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和乌氏黏度计等方法对聚合产物进行了表征。结果表明,聚合产物中VAc的含量低于投料配比中VAc的含量;随VAc比例的增加,聚合物的熔点降低,分解温度先升高后又降低。VAc的摩尔含量为15%~20%时共聚物的分子量为2.8×104~3.1×104。VAc摩尔含量为10%时共聚物的分解温度为364℃,而熔融温度仅为222℃。由于第二单体VA c的加入,可使共聚物的熔点降低到分解温度之下。     

改性双羟基氧化物对P(BA-VAc)力学性能及热性能的影响EI北大核心CSCD

采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸钠改性双羟基氧化物(SDS-LDH),并借助红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对SDS-LDH进行了结构表征。通过原位聚合法制备了聚(丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯)(P(BA-VAc))/SDS-LDH复合胶膜,详细探讨了SDS-LDH用量对P(BA-VAc)力学性能、热性能以及抗氧化能力的影响。结果表明,m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))为0.1/100-1.0/100内,共聚胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率在m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))=0.3/100时达到最佳值而后逐渐减小;SDS-LDH参与了P(BA-VAc)大分子热降解过程,使胶膜初始分解温度提高11.6℃;m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))=0.1/100的SDS-LDH即可大幅度提高胶膜的抗氧化能力。     

改性双羟基氧化物对P(BA-VAc)力学性能及热性能的影响

采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸钠改性双羟基氧化物(SDS-LDH),并借助红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对SDS-LDH进行了结构表征。通过原位聚合法制备了聚(丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯)(P(BA-VAc))/SDS-LDH复合胶膜,详细探讨了SDS-LDH用量对P(BA-VAc)力学性能、热性能以及抗氧化能力的影响。结果表明,m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))为0.1/100-1.0/100内,共聚胶膜拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率在m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))=0.3/100时达到最佳值而后逐渐减小;SDS-LDH参与了P(BA-VAc)大分子热降解过程,使胶膜初始分解温度提高11.6℃;m(SDS-LDH)/m(P(BA-VAc))=0.1/100的SDS-LDH即可大幅度提高胶膜的抗氧化能力。     

全氟自交联型聚醋酸乙烯酯乳液的制备及其膜性能

以烯丙基嵌段聚醚(PAB)为反应型乳化剂,采用全氟烷基乙基丙烯酸酯单体(FEA)对其进行改性,并通过羟甲基丙烯酰胺(HMA)进行自交联,以醋酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(MAA)为主要单体,通过乳液聚合法制备了全氟自交联型聚醋酸乙烯酯乳液。同时考察了全氟单体对乳液的稳定性及涂膜的常规性能及耐水性、耐候性和耐蚀性的影响。研究结果表明,当氟单体含量为4.0%时,涂膜光泽度达84.5%,硬度2H,附着力1级,柔韧性1级,耐冲击性50cm,全氟自交联醋酸乙烯酯共聚物成膜时产生了较大取向作用,含氟基团向空气/聚合物界面伸展,对聚合物内部分子形成了很好的保护作用,故全氟自交联型聚醋酸乙烯酯膜具有良好的耐水性、耐候性和耐蚀性。     

聚羟基脂肪酸酯/植物多酚共聚物的合成及表征

基于生物基热塑性聚羟基脂肪酸酯(PHAs)与绿色植物多酚,利用偶联反应制备了一系列生物可降解的聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/茶多酚(TP)共聚物(PHTP)。利用红外光谱、差示扫描量热、热台偏光显微镜、热重分析及电子万能材料试验机分析研究了PHTP共聚物的结构及TP对共聚物耐热性能和力学性能的影响。结果表明,偶联改性提高了PHTP共聚物的结晶起始温度和结晶温度,降低了PHTP共聚物的结晶速率;PHTP共聚物的耐热性提高,初始降解温度和最大降解温度均升高约10℃;PHTP共聚物薄膜样品的拉伸断裂强度及断裂伸长率分别增加34%和200%。     

N-羟乙基丙烯酰胺交联改性核壳苯丙乳液的制备及涂膜性能

采用半连续种子乳液聚合法合成稳定的自交联核壳型苯丙乳液。考察了软硬单体配比、N-羟乙基丙烯酰胺(HEMAA)用量对乳液及涂膜性能的影响,初步探讨了HEMAA的改性机理。结果发现,当软硬单体配比m(St)∶m(BA)=2∶1,HEMAA添加量占主单体1%时,合成乳液聚合稳定性高,涂膜耐水性和热稳定性良好。傅里叶变换红外光谱、扫描电镜及透射电镜分析表明,HEMAA接枝到共聚物分子上且有明显的核壳结构;涂膜接触角及热重分析表明,涂膜的疏水性及热稳定性增强,水在涂膜上的接触角较改性前提高了5.26°,苯丙乳胶膜在实验条件下失重5%时,分解温度提高了58.03℃。     

原位聚合法制备纳米SiO2/PTFE改性丙烯酸酯复合乳液研究

以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(BA)、2-甲基-2-丙烯酸十三烷基酯(TDMA)、硅酸乙酯(TEOS)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPS)为反应单体,聚四氟乙烯(PTFE)分散液作种子,通过原位聚合法和种子乳液法制备出纳米SiO_2、PTFE协同改性的丙烯酸酯(SiO_2/PTFE/PA)复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析仪和接触角/界面张力测量仪对复合乳液的结构与性能进行了表征和测试。结果表明:当PTFE占体系中丙烯酸酯类单体总质量16%、纳米SiO_2用量为2.4%(质量分数)时,复合乳液平均粒径为151nm,胶膜表面水接触角为112.3°,吸水率为3.8%;在热失重5%和10%条件下,纳米SiO_2/PTFE/PA胶膜热分解温度分别为347.7℃和375.5℃,相比改性丙烯酸酯胶膜热分解温度分别提高了59.6℃和27.7℃,疏水性和耐热性均有显著提高。     

剑麻纤维素微晶(壳聚糖/聚对苯乙烯磺酸钠)层层自组装及其复合材料的热性能和阻燃性能

采用层层自组装法,在剑麻纤维素微晶(SFCM)表面交替吸附壳聚糖(CH)和聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)构筑CH/PSS阻燃涂层,采用Zeta电位、热重分析、场发射扫描电镜、垂直燃烧测试和燃烧量热等手段对复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,CH/PSS涂层已经成功包覆在SFCM表面;随着吸附CH/PSS层数增加,复合材料的初始分解温度由302℃降低至237℃,残炭率由4.76%提高至27.34%;与纯SFCM相比,SFCM(CH/PSS)5点燃时间延长了1倍,残炭率提高到35.3%,最大热释放速率峰值(pkHRR)和热释放总量(Total HR)分别减少了87%和51.6%,说明构筑的自组装涂层明显提高了SFCM的阻燃性能。     

PVAc-nano-OMMT/PP-EVA复合材料的制备与性能

利用乳液聚合法引发醋酸乙烯酯(VAc)在有机蒙脱土(OMMT)中原位插层聚合, 与聚丙烯(PP)-乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合体系熔融共挤制备出PVAc-nano-OMMT/PP-EVA复合材料。X射线衍射(XRD)与透射电镜(TEM)测试结果表明, 在强剪切作用下, PVAc-nano-OMMT/PP-EVA形成了剥离型纳米复合材料结构; 热失重(TGA)测试结果显示PVAc-nano-OMMT/PP-EVA的起始分解温度明显高于PP-EVA和nano-OMMT/PP-EVA, PVAc-nano-OMMT的存在使材料的热性能得以改善; 在PVAc-nano-OMMT/PP-EVA共混物中, PVAc-nano-OMMT具有明显的增韧作用; 通过氧指数(LOI)和锥形量热(CONE)测试, PVAc-nano-OMMT/PP-EVA的氧指数为24.1%, 可较大幅度地降低材料燃烧的热释放程度、 有效燃烧热和烟释放过程, 阻燃性能提高。      

PPESK/PTFE共混物的热性能和动态机械性能

采用溶液共混法制备了不同质量比例的新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮(PPESK)与聚四氟乙烯(PTFE)共混物.利用热失重(TGA)和动态热机械仪(DMTA)对该共混物的热性能和动态机械性能进行了表征和研究.结果表明:在PPESK中共混加入PTFE,提高了PPESK的起始分解温度及最大分解速率对应温度.该共混体系的损耗模量和损耗因子随着扫描频率的提高向高温转移,这是分子运动速率的提高所致.在30～230℃的扫描温度范围内,共混物的储能模量保持较高值并随着温度升高而降低趋势并不明显,耐热性能良好;但当扫描温度达到280℃后,接近其玻璃化转变温度时,储能模量降低幅度较大.在PPESK中共混加入10%PTFE可提高其玻璃化温度.     

聚合物P(TMSPMA-MMA-BA)的合成及聚合反应动力学

为改进甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸丁酯(BA)共聚物的性能,利用乳液共聚合方法,将γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)引入共聚物分子链。用红外光谱仪和热重分析仪对共聚物进行了表征;研究了反应温度、引发剂浓度、乳化剂浓度和TMSPMA浓度对乳液共聚合反应速率的影响。红外谱图中1144cm-1处Si-O-Si键的吸收峰表明TMSPMA与MMA/BA发生了共聚合反应;引入TMSPMA的共聚物在250℃以前热性能稳定,MMA/BA共聚物的起始分解温度得到提高;升高反应温度、增大引发剂或乳化剂摩尔浓度及降低TMSPMA摩尔浓度都可以提高聚合反应速率。得到了聚合反应活化能和动力学方程。     

VAc-BA-AA三元共聚乳液的制备及膜性能

采用半连续乳液聚合法合成了醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚乳液。通过正交试验对乳液制备条件进行优化,且在最佳条件下系统地研究了共聚物胶膜的力学性能、吸水性能。用FT-IR、DSC、DMA对胶膜的结构和热性能进行了分析。正交分析表明,最佳合成条件为单体配比mVAc∶mBA=3∶1,功能单体丙烯酸(AA)用量0.75%,保护胶体聚乙烯醇(PVA)用量2%,SDS∶OP-10=1∶3,乳化剂用量3%。干燥温度约为110℃时,胶膜的综合性能最好。     

聚(乙烯醇-二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺)的制备及热性能

以醋酸乙烯酯(VAc)和二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为共聚单体,采用自由基溶液聚合法,以甲醇和偶氮二异丁腈分别为溶剂和引发剂,制备了阳离子共聚物P(VAc-co-DMAPMA)。在碱性条件下醇解,得到P(VA-co-DMAPMA)。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析和差示扫描量热法分析了共聚物的结构和热性能。结果表明,二者发生共聚;引入少量的DMAPMA共聚单元后,聚乙烯醇(PVA)的热性能提高;随着DMAPMA含量的增加,结晶度、熔融温度降低,热分解温度升高。     

分子筛/受阻胺对膨胀阻燃聚丙烯的协同阻燃作用

采用热失重、极限氧指数、锥形量热研究了以受阻胺(NOR116)和分子筛为协效剂,与聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)在聚丙烯基体中的热降解行为及协同阻燃性;并用拉曼光谱和扫描电镜分析了残炭的结构和形貌,进一步研究了其协同阻燃机理。结果表明,NOR116/分子筛协效阻燃体系可明显提高极限氧指数并改善燃烧时熔滴缺陷,显著降低热释放速率、烟释放速率;NOR116可有效提高PP的初始分解温度及最大分解速率温度,使膨胀阻燃体系后期的交联成炭及气体释放更加匹配;在燃烧过程中分子筛与膨胀阻燃体系形成了Si-P-Al-C的结构,可有效稳定炭层;拉曼光谱及扫描电镜结果表明,NOR116和分子筛可促进膨胀阻燃体系形成致密且高石墨化程度的炭层,有效阻隔了氧气的进入及热的反馈。     

钼改性酚醛树脂的制备与表征

采用钼改性酚醛树脂(PF),结果表明,钼改性PF的耐热性比纯PF有明显提高,当钼含量为5%时,合成的PF耐热性最好,初始分解温度约为362℃,比纯PF提高112℃;切线法得到的外延分解温度约为410℃,比纯PF升高了117℃;500℃时失重约38%,比纯PF有明显提高;红外光谱表明钼元素以钼氧键的形式引入到PF结构中。     

苯乙烯-丙烯酸丁酯/蒙脱土复合乳液制备及涂层耐蚀性研究

通过半连续乳液聚合法以苯乙烯,丙烯酸丁酯和蒙脱土为主要原料合成了苯丙乳液/蒙脱土纳米复合材料。透射电镜表征了粒子的形貌,表明乳液胶粒呈球形,粒径分布范围约为110nm;XRD表征改性乳液的结构,表明苯丙乳液插层到蒙脱土层间形成插层与部分剥离型纳米复合材料;TG、DTG表征复合材料的热稳定性,表明与苯丙乳液相比,纳米复合材料的热稳定性提高了22℃,2%质量分数蒙脱土改性乳胶膜最大分解速率温度提高了16℃;Tafel极化曲线表征改性前后涂层在钢材基板上的耐腐蚀性,不同质量分数的复合乳液的腐蚀电位均有不同程度的正移,2%蒙脱土质量分数改性的乳液耐蚀性最好。     

乙二胺化氧化石墨烯改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用乙二胺与丙烯酸丁酯依次对氧化石墨烯(GO)进行改性引入乙烯基(MGO),然后与丙烯酸酯类(含羟基)单体聚合获得含-OH的MGO/PA;同时在超支化聚氨酯核外围接枝线性聚氨酯获得含-NCO的超支化聚氨酯预聚体,两者混合后缩聚并交联,经乳化获得乙二胺化GO改性超支化聚氨酯-含丙烯酸酯复合乳液。通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、原子力显微镜、扫描电镜、热重分析等对材料进行表征,并探讨了不同含量MGO对乳液力学稳定性、胶膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明,乙二胺对GO改性成功,剥离更完全且分散性很好。当引入聚丙烯酸酯(PA)固定含量为16%,随着MGO含量的增加,胶膜的水接触角、拉伸强度、吸水率均呈现先增加后降低的趋势,当MGO质量分数为0.46%时,与HBPU基体有较好的相容性,复合材料的综合性能最佳,其热分解温度提高了29℃,胶膜表面水接触角为99.7°,24 h吸水率为5.21%,拉伸强度为15.37 MPa,断裂伸长率为445.3%。     

丙烯酸对自交联型水基丙烯酸酯胶粘剂乳液性能的影响

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)做交联固化剂,用半连续乳液合成法制备自交联反应型丙烯酸酯胶粘剂乳液,并将其应用于聚氯乙烯(PVC)与织物的粘结。通过热失重分析法对改性前后胶膜热稳定性进行了分析,研究了丙烯酸(AA)含量对胶粘剂乳液及其膜性能的影响。结果表明,改性后的丙烯酸酯乳液具有良好的热稳定性。AA的加入,使乳液粒径减小,分布均匀,乳液稳定性较好,呈现假塑性流体性质。随着AA含量的增加,乳液黏度增大,胶膜拉伸强度增大,断裂伸长率减小,耐水性先提高后降低。当AA含量为2%时,乳液平均粒径为97.3 nm,胶膜吸水率从8.34%降至4.2%,力学性能优异,PVC与织物的粘接物的剥离强度从12.3 N/25mm提高到28.0 N/25mm。     

桐油改性酚醛树脂的耐热性研究

本文对桐油改性酚醛树脂的一些性能进行了研究，并着重利用ＤＴＡ、ＴＧ热分析技术研究了这类改性树脂的耐热性能及其热分解动力学。实验结果表明，桐油改性酚醛树脂的热分解分为两个阶段：第一个分解峰为４５０～４９０℃，约分解３０～４５％；第二个分解峰为５７０～６７０℃，约分解３５～５５％。随着甲醛／苯酚摩尔比的增加，初始分解温度逐渐升高。这种经桐油改性的酚醛树脂耐热性能可达：初始分解温度３５９．４～３８３．７     

纳米SiO2和MgAl-SDBS-LDHs在聚丙烯中的协同分散及协效阻燃性能研究

以有机改性纳米SiO2和MgAl-SDBS-LDH为填料,采用熔融共混法制备PP/MgAl-SDBS-LDHs、PP/MgAl-SDBS-LDHs/SiO2复合材料。采用XRD、TGA、氧指数仪、水平垂直燃烧仪和锥形量热仪等方法,探讨纳米SiO2、MgAl-SDBS-LDHs在聚丙烯中的协同分散及协效阻燃性能。结果表明:相比PP/MgAl-SDBS-LDHs,PP/MgAl-SDBS-LDHs/SiO2复合材料体系的分散性得到明显改善。PP/5%MgAl-SDBS-LDHs/10%SiO2复合材料的初始分解温度较纯PP升高62℃,残留量达到11.18%。样品达到UL-94水平燃烧测试标准,极限氧指数(LOI)提高3.8,平均质量损失速率(AMLR)下降1.8g/(m2·s),生烟总量(TSP)增加4.7m2,热释放速率峰值(PHRR)下降41%。有机改性纳米SiO2改善了MgAl-SDBS-LDHs在聚丙烯中的分散性并提高了复合材料的阻燃性能。