聚合物整体柱的制备及应用研究进展综述

有机聚合物整体柱作为样品纯化富集的载体,由于其制备简单、孔径均匀、渗透性良好和传质速率高等特点,已在样品前处理中得到了广泛应用。本文对聚甲基丙烯酸酯类、聚丙烯酰胺类和聚苯乙烯类这3类整体柱的制备、改性及其作为富集分离介质在食品、生物、环境等复杂样品分析中的应用进行了阐述。     

高效液相色谱法测定亚氨基二乙酸的含量

亚氨基二乙酸(IDA)是一种重要的精细化工中间体。在四种不同的液相分析条件下,比较了样品中IDA含量测定的区别。结果表明,利用Hypersil SAX强阴离子交换柱,DAD检测器,检测波长为210 nm,(NH4)2HPO4缓冲液为流动相,对样品中的IDA含量进行快速测定的结果最好。     

共聚改性聚酯中共聚组分新戊二醇含量的气相色谱分析

采用气相色谱法测定改性聚酯(PNT)中共聚组分新戊二醇(NPG)的含量,确定了色谱柱、柱温、进样量、分流比,制作了新戊二醇的定量曲线,摸索了共聚改性聚酯的醇解温度和醇解时间,得出了新戊二醇含量随共聚改性聚酯醇解温度和醇解时间的变化规律.     

一种含纳米稀土材料手性整体柱的制备

采用一步键合法制备以烯丙基-β-环糊精和改性纳米氧化钇为单体的有机-无机杂化整体柱,并考察了改性纳米氧化钇用量、反应温度和反应时间对整体柱制备的影响。通过IR、N2吸附-脱附、SEM和EDS对整体柱柱内固定相进行表征。整体柱内固定相与柱壁键合紧密,有较大的孔径,改性纳米氧化钇均匀地分布在固定相中;整体柱具有良好的通透性和机械强度。运用该整体柱拆分盐酸地匹福林对映体和盐酸卡替洛尔对映体,两种手性药物均达到基线分离,说明该整体柱具有良好的手性拆分能力。     

聚氨酯改性环氧树脂的研究

为提高环氧树脂的韧性和粘接强度,采用自制端异氰酸酯聚氨酯预聚体对环氧树脂进行了改性,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对聚氨酯预聚体、改性环氧树脂的结构进行了表征。采用示差扫描量热法(DSC)对改性环氧树脂的固化行为进行了分析,并测试了改性环氧的力学性能。结果表明:聚氨酯预聚体与环氧树脂发生了接枝反应,n(NCO)/n(OH)=0.75时,改性环氧树脂/双氰胺/2-甲基咪唑组成的胶膜的剥离强度(液晶显示器(LCD)玻璃与柔性印刷线路板(FPC)界面)达到15.8 N/cm,粘接力良好。     

静电纺制备PVDF基锂离子电池隔膜的研究进展

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过静电纺丝法制备的电池用纳米纤维隔膜存在力学性能较低、热稳定性较差等缺点,解决这一问题的主要方法是对纤维膜进行改性。简述了共混、涂覆、热处理等改性研究现状,分析了不同改性方法对纤维隔膜整体性能的影响,总结并讨论了各种改性方法的优缺点,为静电纺PVDF基锂离子电池隔膜的研究和应用提供技术和理论支持。     

聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂。研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI∶PPG=2∶1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10%时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84. 7%和27. 1 MPa,是改性前的30. 47倍和3. 04倍。通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂。     

聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究

利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂。研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律。结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI∶PPG=2∶1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10%时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84. 7%和27. 1 MPa,是改性前的30. 47倍和3. 04倍。通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂。     

聚硫橡胶改性环氧/环硫树脂复合防腐蚀涂料的制备

以环氧/环硫树脂为基料,聚硫橡胶为增韧剂,聚苯胺(PANI)为防腐蚀成分,改性纳米Ca CO3和纳米Si O2作为无机填料,制备了聚硫橡胶改性环氧/环硫树脂复合防腐蚀涂料。研究了不同聚硫橡胶和无机填料用量对涂层机械性能和防腐蚀性能的影响,并通过热失质量(TGA)对产物热稳定性能进行分析。结果表明:添加环硫树脂(50%,相对于成膜物质的质量百分比,下同)提高了漆膜附着力,聚硫橡胶(10%)提高了漆膜柔韧性,而加入PANI(5%)后提高了漆膜防腐蚀性能,改性纳米Ca CO3(3%)或纳米Si O2(3%)对漆膜的力学性能和热稳定性均有所提升。     

聚合硅酸硫酸铝的絮凝性能及改性研究

以硫酸铝,水玻璃和铝酸钠为原料制备了聚合硅酸硫酸铝(PASS),研究了PASS絮凝性能,并利用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和聚丙烯酰胺(PAM)对PASS进行复合改性。结果表明PASS絮凝性能良好,除浊率高达97%,通过加入少量PDMDAAC对PASS改性后能显著减少PASS用量。     

聚天冬氨酸的改性对阻垢分散性能的影响

将聚琥珀酰亚胺(PSI)与天冬氨酸(ASP)、2-氨基乙磺酸(SEA)分别进行反应,对聚天冬氨酸进行改性,并对改性聚天冬氨酸的阻CaCO3垢、分散Fe2O3和缓蚀性能进行了评定。实验结果表明:在PASP分子结构中引入羧基可以提高其阻垢率,而磺酸基的引入则会降低其阻垢率,当引入羧基的改性聚天冬氨酸质量浓度为6mg/L时,阻垢率达到了100%;磺酸基的引入可以大大提高聚天冬氨酸的分散性能,加药质量浓度为10mg/L,分散Fe2O3时上清液最小透光率为40.3%;羧基的引入有助于缓蚀性能的提高,加药质量浓度为100mg/L时,比PASP的缓蚀率提高35%以上。     

葡萄糖改性聚羧酸减水剂的合成与性能

以葡萄糖(G)作为原料,在冰水浴的条件和丙烯酰氯进行酰氯化反应得到丙烯酸葡萄糖酯(AGE)。通过自由基共聚法将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG-2400)、丙烯酸(AA)和丙烯酸葡萄糖酯聚合得到改性的聚羧酸减水剂,讨论了不同条件对聚羧酸减水剂性能的影响。通过红外谱图(FTIR)等手段对丙烯酸葡萄糖酯和共聚物进行了表征。实验中获得的最佳条件是:反应温度为60℃,反应时间为3.5h,甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸和丙烯酸葡萄糖酯的摩尔比是1∶3∶0.5。通过净浆流动度实验表明,改性后的聚羧酸减水剂在1h以内可以保持流动度为280mm不变,同时对比了未改性的聚羧酸减水剂和只加入葡萄糖单体的聚羧酸减水剂,结果表明改性后的聚羧酸减水剂在分散和保持性能方面有了很大提高。     

聚硅硼氧烷改性环氧树脂的合成和性能研究

采用正硅酸乙酯(ETOS)与硼酸(H3BO3)反应,合成了聚硅硼氧烷(SiOB),再将制备好的聚硅硼氧烷与环氧树脂(EP)进行缩合反应,制备出聚硅硼氧烷改性的环氧树脂,选用低分子聚酰胺650为固化剂进行固化,实验表明工艺可行。通过红外光谱对EP、SiOB及改性后的环氧树脂(SiBP)进行分析和表征,用DSC对改性后的产物进行热力学性能考察,并利用SEM对改性前后的环氧树脂固化物的断截面进行微观检测。研究结果显示,当SiOB加入量为EP的24%～32%(质量分数)时,所制备的环氧树脂涂料具有优异的机械性能、耐热性能及疏水性。     

有机硅改性水性聚氨酯分散体的制备与表征

分别以双端单羟基聚二甲基硅氧烷和单端双羟基聚二甲基硅氧烷合成了有机硅改性水性聚氨酯分散体(SiPU),并对其进行测试和表征。通过衰减全反射红外(ATR-IR)表征了乳胶膜的结构;并通过粒径、接触角、力学性能和耐水性测试分析改性效果。结果表明:接枝改性效果明显优于嵌段改性,聚二甲基硅氧烷(PDMS)在乳胶膜表面富集更明显,甚至基本可达全覆盖。     

聚合硅酸硫酸铝的絮凝性能及改性研究

以硫酸铝、水玻璃和铝酸钠为原料制备了聚合硅酸硫酸铝(PASS),研究了PASS絮凝性能,并利用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和聚丙烯酰胺(PAM)对PASS进行复合改性.结果表明,PASS絮凝性能良好,除浊率高达97%,加入少量PDMDAAC对PASS改性后能显著减少PASS用量.     

水性环氧涂膜的亲水改性研究

采用水溶性高分子聚丙烯酰胺(PAM)作为接枝改性剂,对水性环氧涂料进行亲水改性,分析了亲水改性的机理,采用傅里叶变换红外光谱仪对改性前后所得涂膜的结构进行表征,证实了接枝反应的存在,用液滴状分析仪(DSA)测量涂膜的接触角,用Neumann法计算涂膜的表面能,并研究了聚丙烯酰胺溶液用量、固化剂用量和聚丙烯酰胺溶液的质量浓度对涂膜亲水性的影响。     

聚羟基铝柱撑蛭石对废水中Sb(Ⅲ)的去除性能研究

采用铝的多聚物Al₃₀对蛭石进行柱撑制备聚羟基铝柱撑蛭石(Al-VMT),考察初始pH、Al-VMT投加量、时间、温度等因素对去除Sb(Ⅲ)的影响。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射、X射线光电子能谱仪和傅里叶红外光谱仪对材料进行表征。该吸附过程符合拟二级动力学和颗粒内扩散模型，Langmuir和Freundlich吸附等温线模型均能很好地描述Al-VMT对Sb(Ⅲ)的吸附行为。结果表明，通过酸预处理以及聚羟基铝柱撑成功对蛭石进行了改性；Al-VMT对Sb(Ⅲ)的吸附机理主要包括静电吸附以及与羟基(—OH)的配位络合等；经过4次吸附-解吸循环后，Sb(Ⅲ)去除率仍达80%以上。     

改性聚合物微球的制备及其在聚硫密封胶中的应用

为降低聚硫密封胶的密度,采用半连续无皂种子乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯为核、聚苯乙烯(PS)和丙烯酸(AA)为壳的核/壳型双亲性聚合物微球;然后用硅烷偶联剂对该微球表面进行改性,并将改性前后的聚合物微球分别引入聚硫橡胶中,制备出相应的聚硫密封胶。研究结果表明:改性前后的聚合物微球作为密封胶的填料,均能提升密封胶的性能和降低密封胶的密度;当改性前后的聚合物微球掺量相同时,由后者制成的密封胶之力学性能优于前者,但密度略高于前者;改性聚合物微球的最佳掺量为20%(相对于聚硫橡胶质量而言)。     

聚酰胺反渗透复合膜的多巴胺改性研究

采用多巴胺对聚酰胺反渗透复合膜(RO)进行表面改性来提高膜的亲水性和耐污染性能。考察了不同改性条件(如多巴胺浓度、沉积时间、氧化剂添加)对膜水通量、盐截留、牛血清白蛋白(BSA)吸附的影响。研究结果表明,在碱性环境(pH=8.5)下多巴胺可以在RO表面发生氧化自聚、沉积形成聚多巴胺超薄层,适量氧化剂-过硫酸铵的加入可以加快多巴胺在RO表面的沉积;多巴胺改性后的RO膜水通量和盐截留均未有明显降低;水接触角测试结果显示,RO膜经多巴胺改性后的亲水性明显得到改善;X光电子能谱结果证明,多巴胺改性的RO膜成功引入了聚多巴胺层;扫描电镜对聚多巴胺改性的RO膜表面形态结构进行了表征;BSA吸附实验表明,聚多巴胺改性的RO膜能有效减少BSA的吸附。     

PET/硅灰石纤维复合材料的结晶动力学研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)性能十分优异,使用范围十分广泛,但是由于结晶速度过慢,需要对其进行改性。本实验先将硅灰石纤维制成母料,再用母粒对聚对苯二甲酸己二醇酯(PET)进行改性,对硅灰石纤维改性PET复合材料进行了差示扫描式量热(DSC)测试,并使用莫氏理论对其非等温降温结晶过程进行了动力学分析。