XLDB推进剂用衬层粘合剂基础配方设计

依据相似相容原理、溶解度参数差|δ1-δ2|和抗NG迁移能力从3种粘合剂中选择出端羟基聚丁二烯(HTPB)作为交联改性双基推进剂(XLDB)用衬层的粘合剂,其交联剂为2,4-TDI,扩链剂为三乙醇胺(TEA)。通过研究扩链剂用量对HTPB力学性能的影响,确定了TEA的用量为1.6%;通过比较4种增塑剂对HTPB的增塑效果,其最佳增塑剂为癸二酸二异辛酯(DOS);研究了DOS用量对HTPB力学性能的影响,其最佳用量为5%。VST法测试推进剂和衬层的净增放气量为1.82mL,说明衬层与推进剂具有良好的相容性。     

HTPB型聚氨酯弹性体的改性研究

采用预聚体法制备了端羟基聚丁二烯(HTPB)型聚氨酯弹性体,并采用了化学改性的方法对HTPB型聚氨酯弹性体进行了改性研究.结果表明:以分子量为3100的HTPB作软段,2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)作硬段,预聚体中-NCO的含量控制在4.5%～5.0%之间,双酚A型环氧树脂(E-51)占25%时,弹性体材料的力学性能和耐水性能最好.     

端羟基聚丁二烯改性聚醚酯弹性体的合成与表征EI北大核心CSCD

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚四氢呋喃醚(PTMG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列端羟基聚丁二烯改性的聚醚酯弹性体(PBT-co-PTMG/HTPB)。通过红外、核磁和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征;测定了聚合物的热性能和物理力学性能。结果发现,随着PBT-co-PTMG/HTPB共聚物中端羟基聚丁二烯含量的增加,数均分子量逐渐增大,最高突破8万;玻璃化转变温度由-25℃降低到-65℃,耐低温性能得到明显改善;共聚物力学性能测试结果表明,当HTPB的质量分数在10%以下时,其强度和断裂伸长率随着HTPB含量的增加而变大,但是质量分数超过10%以后,材料的强度和断裂伸长率随其含量的增加而变小。     

端羟基聚丁二烯改性聚醚酯弹性体的合成与表征

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚四氢呋喃醚(PTMG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列端羟基聚丁二烯改性的聚醚酯弹性体(PBT-co-PTMG/HTPB)。通过红外、核磁和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征;测定了聚合物的热性能和物理力学性能。结果发现,随着PBT-co-PTMG/HTPB共聚物中端羟基聚丁二烯含量的增加,数均分子量逐渐增大,最高突破8万;玻璃化转变温度由-25℃降低到-65℃,耐低温性能得到明显改善;共聚物力学性能测试结果表明,当HTPB的质量分数在10%以下时,其强度和断裂伸长率随着HTPB含量的增加而变大,但是质量分数超过10%以后,材料的强度和断裂伸长率随其含量的增加而变小。     

聚乳酸的增塑改性

采用溶液共混法,以聚乙二醇(PEG)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,对聚左旋乳酸(PLA)进行增塑改性.用综合热分析仪对改性PLA的热性能进行了表征.讨论了不同的增塑剂及其用量对改性PLA性能的影响:当增塑剂的含量增加时,改性PLA的强度下降,伸长率增加,并逐渐由脆性向韧性转变;玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)下降.当增塑剂的质量比≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性.PEG400改性的PLA效果较好.     

低分子量HTPB聚氨酯弹性体的制备及其性能

为改善高固含量高聚物黏结炸药(PBX)和丁羟推进剂的工艺性能,以低分子量的端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,选用一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂,采用二步法制备了聚氨酯弹性体。研究了催化剂用量对浆料黏度的影响,固化参数R及扩链剂用量对HTPB聚氨酯弹性体力学性能的影响。试验结果表明,当催化剂质量分数为0.004%时,适用期可达5 h;R值为1.1,DEG羟基含量占反应总羟基量的60%时,聚氨酯弹性体力学性能较好,拉伸强度达7.60 MPa,断裂伸长率达540.21%。动态力学分析(DMA)测试结果显示,低分子量HTPB聚氨酯弹性体有两个明显的玻璃化转变温度,说明样品存在明显的微相分离结构。     

柠檬酸酯类增塑剂对环保聚氯乙烯增塑糊流变性能的影响

以生产一次性防疫用聚氯乙烯手套的聚氯乙烯增塑糊(PVCPP)为研究体系,以柠檬酸酯和乙酰柠檬酸酯为增塑剂,考察增塑剂丁/辛基比例、柠檬酸酯羟基/乙酰基团、柠檬酸酯物理混合和"丁醇/辛醇混合醇与柠檬酸化学反应"混合方式对PVCPP流变行为的影响;通过对比研究10类柠檬酸酯和乙酰柠檬酸酯增塑剂动态黏度(η')及制备的PVCPP复数黏度(η*),采用溶度参数理论分析PVCPP流变行为来探讨PVCPP流动阶段复数黏度的变化.结果 表明,乙酰柠檬酸酯的黏度比柠檬酸酯高,且随着辛基含量的提高,黏度增大.然而,对于含有30％(质量分数)增塑剂的PVCPP流动阶段的复数黏度,由乙酰柠檬酸酯制备的PVCPP黏度比柠檬酸酯小;并且随着辛基含量增加,PVCPP黏度逐渐降低.采用溶度参数理论难于解释这一规律,通过对比研究不同增塑剂含量和不同升温速率下PVCPP复数黏度变化,发现PVCPP流动阶段复数黏度主要与体系自由增塑剂含量相关,主要由(乙酰)柠檬酸酯增塑剂溶剂排出体积(CSEV)决定.通过对比增塑剂CSEV,可以对不同增塑剂制备的PVCPP黏度进行预测.     

HTPB/共聚醚型聚氨酯密封胶的研制

将端羟基聚丁二烯(HTPB)与四氢呋喃和环氧丙烷的共聚醚以不同的比例混合作为软段通过预聚体法合成了一系列的聚氨酯弹性体,详细考查了HTPB/共聚醚的比例和不同扩链剂对所合成材料的物理机械性能、耐水性能、电性能和热性能的影响.结果表明当HTPB/共聚醚为30/70,由MOCA为扩链剂时,所合成材料的各项性能最佳.     

(1-x)(Mg0.9Co0.1)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3陶瓷的微波介电性能（英文）

研究了(1-x)(Mg0.9Co0.1)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3(MCT-CLT)体系陶瓷的微波介电性能.目的是通过(Ca0.61La0.26)TiO3(CLT)协调(Mg0.9Co0.1)TiO3(MCT)陶瓷的谐振频率温度系数.实验发现,烧结温度和陶瓷组成对微波介电性能影响显著,当烧结温度为1300℃时,可以获得良好的致密度,当烧结温度超过1300℃时,陶瓷致密度和介电性能下降.此外,随着CLT含量的增加,材料的介电常数增大,品质因数减小.当CLT含量为13%,烧结温度为1300℃,保温2h,(MCCLT)陶瓷具有优良微波介电性能,εr=22.4,Q×f=35000 GHz,τf=-8.7×10-6/℃,从而达到实用要求.     

不同结构的颗粒填充对环氧树脂纳米复合材料性能的影响

通过溶液共混法制备了环氧树脂/纳米介孔MCM-41和环氧树脂/纳米SiO2复合材料,研究了结构不同的填充颗粒、不同的填充颗粒含量及其复合材料的分散性与力学性能.结果表明,由于这种具有双重纳米结构(纳米级颗粒尺寸和纳米级的介孔结构)的介孔分子筛MCM-41能与基体形成新型网络复合结构,因此在纳米介孔MCM-41的含量适当(小于10%,质量分数,下同)时,纳米介孔MCM-41能均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地提高复合材料的拉伸强度.而含量较高(不低于5%)的实心纳米SiO2将在环氧树脂基体中产生大量团聚体,使复合材料的拉伸强度降低.     

PP/PA11共混物相容性的介观动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了聚丙烯（PP）/尼龙11（PA11）共混物的相互作用参数,并将其转化为介观动力学MesoDyn模拟的输入参数。MesoDyn模拟研究了PP和PA11介观相分离行为,得到了共混物的介观形貌与动力学演变过程。结果表明,通过比较混合物的有序度参数的大小可以判断混合物的相容性,当PP/PA11为90...     

Study on the polyethersulfone/bismaleimide blends: morphology and rheology during isothermal curing

The morphology and rheological behave of the polyethersulfone/bismaleimide blends during isothermal curing was investigated by rheological instrument, different scanning calorimetry (DSC), scanning electronic microscopy (SEM) and time resolved light scattering (TRLS). The influences of the PES content, the PES molecular weight and the curing temperatures on the complex viscosity of the blends were discussed in detail, which suggested that the fluctuation of the complex viscosity at the beginning of phase separation was largely dependent on the PES content, while the PES molecular weight mainly influenced the onset of phase separation and had relatively less influence on the evolution of complex viscosity. Moreover, the evolution of complex viscosity of blends with high PES content was relatively less sensitive to the curing temperature. In addition, it was found that the phase morphology as well as the composition of continuous phase played an important role in the rheological behavior of PES modified bismaleimide resin during isothermal curing.     

Thermal properties of polyurethane elastomer with different flexible molecular chain based on para-phenylene diisocyanate

This work focuses on the relationship between flexibility of molecular chains and thermal properties of polyurethane elastomer(PUE), which laid the foundation of further research about how to improve thermal properties of PUE. A series of PUE samples with different flexibility of molecular chains was prepared by using 1,4-butanediol(1,4-BDO)/bisphenol-a(BPA) blends with different mole ratios including9/1, 8/2, 7/3, 6/4 and 5/5. As comparison, PUE extended with pure 1,4-BDO and BPA was also synthesized.These samples were characterized by differential scanning calorimetry(DSC), thermogravimetric analysis(TGA), dynamic mechanical analysis(DMA), etc. The results showed that with the decrease in flexibility of molecular chains the glass transition temperature(Tg) increased and low-temperature properties became worse. Besides, all samples had a certain degree of microphase separation, and soft segments in some samples were crystallized, i.e. the decreasing flexibility of molecular chains led to the impossibility of chains tightly packing and crystalline domains forming so that the degree of microphase separation decreased and the thermal properties became worse.     

杂萘联苯聚醚酮改性双马来酰亚胺树脂体系的相行为

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分别对杂萘联苯聚醚酮(PPEK)改性双马来酰亚胺树脂(BMI)体系的反应诱导相分离行为和固化产物的相结构进行了研究。结果表明,体系的相分离过程可能按旋节相分离机理进行并存在二次相分离现象;改变PPEK的含量,固化产物的相结构可实现由球形粒子结构到相反转结构的连续性变化。同时,考察了PPEK分子量及含量对固化树脂冲击强度的影响。结果表明,PPEK的加入可有效改善体系的韧性。     

聚天冬氨酸酯聚脲的动态力学性质及结构形态的温度依赖性

运用动态力学分析(DMA)、原子力显微镜(AFM)和Fourier变换红外光谱(FT-IR)研究了聚天冬氨酸酯(PAE)聚脲的动态力学性质和结构形态的温度依赖性。研究表明,当固化温度由20℃升至80℃时,PAE聚脲的低温和高温储能模量(E′)以及硬段玻璃化转变温度(Tgh)逐渐提高,微相分离程度也逐渐增大;脲羰基的总氢键化程度由74.3%增至82.1%,而NH基氢键键长则由0.307nm减至0.303nm,硬段结构规整度提高,软段与硬段的相容性降低;借助AMF直观地观察到了PAE聚脲的微相分离结构,并证实了固化温度对微结构的影响。提高固化温度可以改善涂层的微观结构,从而提高涂层的动态力学性质。     

聚合物共混体系的多尺度模拟研究进展

随着高性能计算机的发展,采用多尺度数值模拟的方法,研究聚合物共混体系的微观相形态和介观相界面、相分离过程等,对聚合物功能化和高性能化具有重要指导意义。首先简要介绍现阶段应用于聚合物共混体系的模拟方法,比较了各种方法的应用尺度范围和适用体系,并阐述了如何实现从分子尺度到介观尺度的贯通模拟。详细讨论了以分子动力学和耗散粒子动力学为基础的多尺度模拟方法,在二元和三元的聚合物共混体系的相容性和相形态研究中的应用。最后对多尺度模拟聚合物共混体系的研究方向提出建议。     

嵌段共聚物PEO-b-PS薄膜的微相分离形貌

为实现对PEO-b-PS薄膜微相分离形貌和纳米结构的调控,通过原子转移自由基聚合制备了不同嵌段结构的PEO-b-PS,使用原子力显微镜研究了嵌段结构及热处理条件对溶液旋涂制备的PEO-b-PS薄膜微相分离形貌的影响.结果表明:PEO-b-PS薄膜发生微相分离后呈现PS锥状突起的分散形貌;提高热处理温度使微相分离加快,相分离程度提高,PS微区尺寸增大;延长热处理时间使PS锥状突起更加明显;PEO链长一定时,PS链长增加导致PS锥状微区数量和尺寸增加;PS链长一定时,PEO链长增加使PS锥状微区数量减少;嵌段比一定时,嵌段共聚物分子量增加使PS微区尺寸增大.通过调节PEO-b-PS嵌段结构和薄膜的热处理条件,可以实现对PEO-b-PS薄膜微相分离结构的控制.     

杜仲胶/天然橡胶共混物的分子动力学模拟和耗散粒子动力学模拟

应用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对杜仲胶(TPI)、天然橡胶(NR)的相容性进行了研究。采用MD模拟方法,在COMPASS力场下,对纯物质在不同聚合度下的溶度参数、一系列共混比的TPI/NR共混物内聚能密度、Flory-Huggins作用参数进行了模拟计算,确定了纯物质单链的聚合度,经判断各比例共混物的相容性均较好;采用DPD模拟方法对TPI/NR共混体系的相结构进行了研究,从等密度图可以进一步判断共混体系的相容性;分析比较两种纯物质的径向分布函数,揭示了其相互作用的本质;经过分析比较静态力学性能,发现共混比为1/3的TPI/NR共混物性能最佳,其结论与实验结果一致。     

Multi-phase toughened epoxy with poly(ether sulphone) and carboxyl-terminated butadiene-acrylonitrile rubber

The structure and properties of ternary blends of epoxy with poly(ether sulphone) (PES) and carboxyl-terminated butadiene-acrylonitrile rubber (CTBN) have been investigated. In these blends, the phase separation occurs in two stages: a macrophase separation during mixing and a microphase separation during curing. At low PES compositions, the PES-rich spherical domains are dispersed. With increasing PES composition, a co-continuous structure develops and, eventually, the phases are inverted. Regardless of structure change, the modulus and yield stress changes with composition just follow the simple rule of mixtures. However, the fracture toughness of these blends exhibits a synergistic effect. Among the various compositions, 55 weight ratio of CTBN to PES exhibited the maximum toughness, which was 140% larger than that calculated from the rule of mixtures. The synergism is believed to be due to the bridging by the PES-rich phase followed by a lowering of the yield stress. The lowering of the yield stress can enlarge the process zone size and the amount of plastic dilatation of the matrix.