双原位细乳液聚合法制备聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合微球

以苯乙烯(St)、正硅酸乙酯(TEOS)、二乙烯基苯(DVB)为主要原料,采用双原位细乳液工艺和不同引发体系,制备SiO2/PS复合微球,并以此为种子乳液,继续滴加第2种单体甲基丙烯酸甲酯(MMA),合成聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)复合微球;通过红外光谱、透射电镜、热重分析等测试手段对复合微球进行结构和形貌的表征。结果表明,复合微球制备成功,其中包覆的无机粒子SiO2增加了微球的交联度和热稳定性;引发剂类型对复合微球的形貌和粒径影响很大,不同的乳化剂也对复合微球的形貌产生较大影响。     

水性聚氨酯及其核壳型复合乳液的制备与表征

利用TDI、PPG、DMPA和BDO采用丙酮回流法合成了水性聚氨酯,乳化能力较好,并以此为种子乳液,制得了复合乳液.用FTIR、TEM、激光粒度分析仪等手段对其进行了表征.结果显示,该复合溶液具有明显的核壳结构,且复合乳液的粒径分布比种子乳液稍宽,具有双峰结构;力学性能测试显示,复合物膜的拉伸强度和断裂伸长率与水性聚氨酯膜相近.     

混合表面活性剂法制备介孔SiO2微球及其Semi-batch法生长

以TEOS为原料，以表面活性剂CTAB与十二胺的混合物为模板剂，以C2H5OH，C3H7OH和H2O为共溶剂，在弱碱性条件下制备出单分散SiO2介孔微球．通过调变模板剂用量以及共溶剂的比例，所得微球粒径在0．2-1．5μm范围内可调节．并采用semi—batch（半间歇加料）方法进一步生长微球，使其粒径增大到3μm．此类微球具有3nm的平均孔径和较高的比表面积，有望作为高效液相色谱（HPLC）的固定相而得到广泛应用．在以上实验的基础上，本文进一步讨论了SiO2微球生长过程中的若干理论问题．     

利用双重乳液法制备蜂窝状聚砜空心微球

通过W/O/W型双重乳液法制备蜂窝状聚砜(PSF)空心微球。研究了油相表面活性剂的类型、油水比及准备温度的影响。结果表明,油相表面活性剂的类型是决定PSF微球形貌的主要因素;第二次乳化的油水比影响微球的形成;准备温度能有效地控制微球表面孔的多少。     

细乳液法合成单核核壳结构氧化硅/聚苯乙烯复合微球

采用细乳液聚合法,以3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)表面改性的直径50nm的氧化硅粒子为核,在乳化剂、助乳化剂、引发剂存在的情况下制备了小粒径、单核核壳结构氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球.研究表明,苯乙烯的浓度、超声细乳化时间,是制备这种小粒径、单分散、单核核壳结构的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球的关键因素.透射电镜(TEM)的观察显示,在优化的实验条件下,可以制得平均粒径95nm,壳厚20nm,粒径均一、球形规整度较好、单核核壳结构的氧化硅/聚苯乙烯纳米复合微球.其平均粒径远低于用其它聚合方法制备的复合微球.     

原位聚合制备PLLA/Fe3O4磁性复合微球及其表征

介绍了一种新的PLLA/Fe3O4磁性复合微球的制备方法——表面引发开环聚合法,先利用硅烷偶联剂Z-6040对Fe3O4进行改性,在其表面引入羟基,再通过羟基引发丙交酯在磁粒子表面开环聚合制备PLLA/Fe3O4磁性复合微球。探讨了复合微球的形成机理,对磁粒子改性效果和微球形貌、粒径、结构、磁含量及磁性能等进行了表征,并详细研究了磁性复合微球性能的影响因素。     

不同端基聚氨酯-丙烯酸酯复合细乳液的表征

采用异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇经1,4-丁二醇扩链的聚氨酯(PU),再经过甲醇或甲基丙烯酸羟乙酯封端后溶解在丙烯酸酯单体中,超声乳化后进行自由基细乳液聚合。NCO和OCH3为端基的PU构成的复合乳液GPC谱图都呈现两个峰,DSC和FT-IR分析发现,复合后增加了PU软段和硬段相分离的程度。甲基丙烯酸封端的复合乳液生成交联型聚合物,PU的硬段和硬段间的氢键也受到破坏。复合聚合物膜表面元素含量和本体接近,表明复合细乳液粒子未形成核-壳型结构。     

聚氨酯/淀粉复合微球的制备及药物释放性能研究

采用预聚-扩链-中和-分散法合成聚氨酯(PU)水溶液,将PU与淀粉(ST)溶液按照不同质量比进行复合,采用凝聚相分离法制备PU/ST复合微球;用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对微球进行表征,并以盐酸四环素为模型药物制备载药复合微球,初步研究了载药PU/ST复合微球的药物释放性能.结果表明,微球...     

新型非离子水性聚氨酯表面活性剂的制备及性能

采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、蓖麻油和聚乙二醇(PEG)等为主要原料,通过逐步聚合得到一种新型非离子水性聚氨酯表面活性剂,并利用红外光谱对其结构进行了表征。实验结果表明,当蓖麻油∶TDI∶PEG-4000=1∶9∶11时,采用依次加入蓖麻油、TDI、PEG的加料方式,能够合成得到综合性能较好的非离子水性聚氨酯表面活性剂。对该表面活性剂在水相中的表面活性进行了测试,结果表明,所制得的非离子水性聚氨酯表面活性剂的临界胶束浓度约为22 g/L,水溶液的最低表面张力可达53 mN/m。     

聚脲微球表面粗糙度及水性涂层消光性调控

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为聚合单体,2,4-二胺基苯磺酸钠（MPDSA-Na）为亲水单体,SiO₂作为表面粗糙剂,通过沉淀聚合法在水/乙腈体系中制备了不同粒径和表面粗糙度的聚脲微球。将其用作水性聚氨酯涂层消光助剂,通过调节MPDSA-Na用量、IPDI用量和SiO₂用量等来控制微球的粒径和表面粗糙度,进而调节涂层的光泽度。结果表明:增加MPDSA-Na用量可减小微球的粒径并提高其在水中的分散稳定性,而提高溶剂中乙腈的比例和增加IPDI用量可增大微球的粒径;作为表面粗糙剂,提高SiO₂用量使微球粒径和表面粗糙度增大,在反应体系开始浑浊时加入SiO₂,微球表面粗糙度最大;粒径介于1～2μm、表面粗糙度高的聚脲微球具有更好的消光效果,所制备水性聚氨酯涂层的光泽可调控至1.6°以下（60°入射角）。     

纳米SiO2/有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备及性能

为了改善水性聚氨酯（WPU）耐水性差和表面性能差等缺陷,将有机硅和纳米SiO₂同时引入到WPU中,首先通过自乳化法制备了WPU和有机硅改性水性聚氨酯（SWPU）。然后采用超声共混法将纳米SiO₂粒子加入到SWPU中,制备了纳米SiO₂/SWPU复合材料。最后,采用FTIR和SEM对WPU、SWPU和纳米SiO₂/SWPU的结构进行了表征,通过接触角、吸水率及抗拉力学性能测试分析了WPU、SWPU和纳米SiO₂/SWPU的疏水性能及抗拉力学性能。结果表明：纳米SiO₂已被成功引入到SWPU中;纳米SiO₂含量较小（≤3wt%）时能够较均匀地分散在纳米SiO₂/SWPU胶膜中;当纳米SiO₂含量从0增大至5wt%时,纳米SiO₂/SWPU胶膜的吸水率降低了69%,拉伸强度从16.72 MPa增大至24.22 MPa,断裂伸长率从545%增至731%,表明纳米SiO₂的引入显著提高了SWPU胶膜的耐水性能和力学性能。     

脂肪族聚氨酯/磷灰石复合材料的原位制备及性能

为避免芳香族聚氨酯在体内降解时产生有毒物质,选用生物相容性良好的脂肪族聚氨酯(PU)与生物活性的羟基磷灰石(HA)为原料,通过原位聚合法制备了脂肪族PU/HA组织工程用多孔支架,并采用SEM、IR和力学试验等方法对多孔支架的形貌和性能进行了表征,进一步研究了发泡剂(水)用量和HA含量对支架泡孔结构和力学强度的影响。结果表明,当发泡剂用量为1%～1.5%(质量分数)时制得的多孔PU/HA复合支架材料孔隙之间相互贯通,孔径范围分布在300～800μm,大孔壁上分布着孔径为50～200μm的小孔,孔隙率达80%以上。随HA含量增加,支架抗压强度和弹性模量显著上升。综合考虑HA的增强效果和组织工程支架的孔隙结构,本体系中HA的最佳添加量为40%(质量分数),发泡剂的最佳用量为1%(质量分数)。     

SPS烧结制备TiB2/TiC复合材料

采用金属钛粉和碳化硼为初始粉料,利用SPS放电等离子烧结技术制备了致密的纳米结构TiB2/TiC复合材料.并借助XRD、SEM考察了复合材料的相组成和显微结构,利用压痕法和小样品力学性能测试方法(MSP)测定了室温显微硬度、断裂韧性和MSP强度.研究结果表明:利用一步法直接升温至1550℃并保温6 min制备的复合材料,其晶粒尺寸大于1μm,MSP强度为833 MPa.而采用两步法升温至1550℃,然后迅速降低保温温度至1450℃,并保温6 min条件下使金属钛粉和碳化硼同步完成反应、烧结、致密化,生成晶粒细小的TiB2/TiC复合材料,晶粒尺寸大约为200 nm,并且所制备的复合材料力学性能更好,MSP强度达到1095 MPa.     

高疏水氟化SiO2/聚醚砜复合膜的制备与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）和全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）为混合Si源,以聚醚砜（PES）为基膜材料,通过真空过滤和热处理工艺制备单侧高疏水氟化SiO₂/PES（fSiO₂/PES）复合膜。通过ATR-FTIR、XPS、TEM和FESEM等对单侧高疏水fSiO₂/PES复合膜进行表征,考察PFDTES修饰量和热处理条件对膜疏水性能的影响,并评价fSiO₂/PES复合膜的疏水稳定性能。结果表明,当PFDTES:TEOS的质量比为3时,高疏水fSiO₂/PES复合膜的疏水性能较好（接触角为131.5°）;当热处理温度为100℃,热处理时间为4 h时,高疏水fSiO₂/PES复合膜表面的接触角为138.9°,且其对不同pH值的溶液都有良好的疏水性能。      

纳米SiO2含量对尼龙6/SiO2纳米复合材料蠕变性能的影响

通过原位聚合法制备了尼龙6/SiO2纳米复合材料。利用扫描电镜观测了复合材料的表面形貌,结果表明,纳米SiO2颗粒均匀地分布在尼龙6基体中。利用电子万能试验机对不同纳米SiO2含量的复合材料进行了短期(24 h)蠕变性能的测试,结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的抗蠕变性能也随着增大;在30 MPa、40 MPa和50 MPa的应力水平下,纳米SiO2含量为5%的纳米复合材料的蠕变应变分别比纯尼龙6降低了38.4%、61.0%和71.9%。     

改性纳米二氧化硅/水性聚氨酯杂化皮革补伤剂的制备及表征

以自制聚酯和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,添加不同用量的纳米SiO_2,通过物理共混和原位聚合合成不同的水性聚氨酯乳液,并与进口聚氨酯补伤剂A比较。物理共混与原位聚合合成法制得聚氨酯的力学性能、粘数、吸水率、透光率、附着力均与纳米SiO_2的改性方式与用量有关,与进口补伤剂A相比,所得聚氨酯的透光率不足,但附着力要优于进口补伤剂A。通过比较,添加0.10%吐温-80改性纳米SiO_2和一定的助剂,原位聚合制得的纳米SiO_2/水性聚氨酯材料可作为皮革补伤剂。     

Solar photocatalytic degradation of 2-sec-butyl-4,6-dinitrophenol (DNBP) using TiO2/SiO2 aerogel composite photocatalysts

Silica aerogels and TiO₂/silica aerogel composite photocatalysts were synthesized by sol–gel technique at ambient pressure using orthosilioate and tetra-n-butyl titanate as precursors, respectively. The prepared composite photocatalysts were characterized by XRD, TEM, BET surface area, FT-IR and UV–vis absorption spectra. The results showed that the TiO₂/silica aerogel composite photocatalysts possess high surface area. The addition of silica aerogels inhibited the grain growth and phase transformation of anatase to rutile during calcination. The TiO₂/silica aerogel composite sample calcined at 500 °C with an optimal silica aerogel content of 7 wt.% afforded the highest photocatalytic activity. The photocatalytic degradation of 2-sec-butyl-4,6-dinitrophenol (DNBP) was investigated by using this novel TiO₂/silica aerogel composite photocatalyst under solar light irradiation. The effects of irradiation time, pH, catalyst concentration, temperature and initial DNBP concentration were examined as operational parameters. The optimal operational parameters were found as follows: pH as solution pH 4.82, 8 g L⁻¹ catalyst concentration, 20 °C, and 240 min irradiation time. The kinetics of DNBP degradation by TiO₂/silica aerogel composite fit well a pseudo-first-order kinetic model. The repeatability of photocatalytic activity was also tested. This study showed the feasible and potential use of TiO₂/silica aerogel composite photocatalysts in degradation of toxic organic contaminants.     

聚甲基丙烯酸甲酯与纳米Fe3O4的复合研究

将用共沉淀法合成的包覆油酸的Fe3O4纳米粒子,分散在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,采用原位聚合法制备得到PMMA/Fe3O4纳米复合材料,研究了Fe3O4含量对复合材料的玻璃化转变温度(Tg)、溶解性能以及复合材料中PMMA分子量的影响.实验结果显示:复合材料的Tg较纯PMMA有所提高,且随着Fe3O4含量的增大而增高...     

Preparation of sulfonated poly (phthalazinone ether ketone ketone) and properties of the composite membranes SPPEKK/BPO4

通过亲核缩聚反应合成含二氮杂萘酮结构的磺化聚芳醚酮酮(SPPEKK), 并经原位复合制备了磺化聚芳醚酮酮/磷酸硼(SPPEKK/BPO₄)复合质子交换膜. 用核磁共振谱(¹H--NMR)和FT--IR光谱表征纯膜及其复合膜结构, 研究了BPO₄的含量对复合膜的保水能力、热稳定性能、质子传导率以及复合膜中BPO₄稳定性能的影响. 结果表明, 随着BPO₄含量的增加, SPPEKK/BPO₄的复合质子交换膜质子传导率逐渐增大. 当BPO₄含量达到30\%时, 质子传导率达到6.3 ×10^-2 S/cm(90℃). 用原位生成法制备的SPPEKK/BPO₄在保持一定尺寸稳定性和热稳定性的前提下, 膜的导电性能明显改善.     

Al(H2PO2)3/聚氨酯弹性体复合材料的制备及阻燃性能

采用熔融共混技术,将Al（H₂PO₂）₃引入聚氨酯热塑性弹性体,制备了一系列次磷酸铝/聚氨酯弹性体复合材料（Al（H₂PO₂）₃/TPU）。采用极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥形量热测试、TG和SEM研究了Al（H₂PO₂）₃对Al（H₂PO₂）₃/TPU复合材料阻燃性能及热稳定性的影响,采用力学测试研究Al（H₂PO₂）₃对其力学性能的影响。阻燃测试表明,Al（H₂PO₂）₃可以有效提高Al（H₂PO₂）₃/TPU复合材料的阻燃性能。当Al（H₂PO₂）₃添加量为20wt%时,Al（H₂PO₂）₃/TPU复合材料UL-94级别达到V-0级,LOI达到30.5vol%。热重测试表明,Al（H₂PO₂）₃的加入会导致复合材料热分解温度降低,但其残炭率有明显升高。锥形量热测试表明,Al（H₂PO₂）₃的加入有效降低复合材料热释放速率峰值（pHRR）和总热释放（THR）,并明显提高其火灾安全性能,其中20wt% Al（H₂PO₂）₃/TPU的pHRR和THR相对纯TPU分别下降65.7%和20.2%。SEM表明,Al（H₂PO₂）₃/TPU复合材料炭渣致密性有明显提高。在此基础上,采用TGA-FTIR联用分析Al（H₂PO₂）₃/TPU复合材料阻燃机制,研究发现,Al（H₂PO₂）₃在燃烧过程中可以有效促进TPU裂解产物成炭,降低可燃性气体生成量,从而提高复合材料阻燃性能。