全硅氧键硅单体对苯丙乳液聚合稳定性及性能的影响

利用全硅氧键硅单体与丙烯酸酯、苯乙烯进行乳液共聚,一直是直接制取纳米二氧化硅苯丙复合乳液的理想方法,但因硅氧键水解速度快于丙烯酸酯与苯乙烯的自由基聚合速度,故存在聚合稳定性差的问题。文中先以正硅酸四甲酯、环己醇和甲基丙烯酸羟乙酯为原料,正己烷为甲醇共沸剂,通过两步酯交换反应,制得了不同疏水性的全硅氧键乙烯基不饱和硅单体;然后以其为功能单体,经乳液聚合制得可在成膜过程中就地生成纳米二氧化硅的复合苯丙乳液。通过气相色谱-质谱联用技术,分析了酯交换产物中的主要组分;用透射电子显微镜、X射线衍射、Zeta电位及激光粒度测试、铅笔划痕硬度对乳液及乳胶膜进行了表征。结果表明,硅单体加入量在30%(质量分数)时,乳液聚合仍有很好的稳定性;乳胶粒粒径分布较窄,粒径约100 nm;乳胶膜中存在纳米二氧化硅晶体,膜硬度达H级。     

单体组成对苯丙乳液及纸塑复膜胶性能的影响

以丙烯酸丁酯、苯乙烯等为主要单体,采用乳液聚合法制备了苯丙乳液纸塑复膜胶.主要研究了单体组成对乳液及胶粘剂性能的影响.结果表明,当软硬单体质量比在1.5～2.5范围内,甲基丙烯酸甲酯、2-乙基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸含量分别为10%(质量分量,后同)、8%、2%～5%时,合成的乳液性能最佳.在最佳条件下合成的乳液配制成的胶粘剂对纸-聚酯(聚丙烯)膜表现出良好的粘接力,180°剥离强度可达7.75N/2.5cm(聚酯膜-白卡纸).     

水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响EI北大核心CSCD

以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和OP-4、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合乳化剂,正戊醇为助乳化剂,含氢聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯为聚合单体,以水溶性过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原引发剂,采用微乳液聚合方法,制备了4种引发剂浓度不同的聚合物微乳液,研究了引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS的微乳液共聚合的影响。通过FT-IR和1 H-NMR分析证明,微乳液体系中的聚合物含有氢聚硅氧烷/丙烯酸酯共聚物;实验表明,当引发剂浓度太低时,聚合体系存在引发诱导效应;而当引发剂浓度适当提高时,聚合过程存在明显的恒速期;但当引发剂浓度较高时,聚合过程无明显恒速期,继续提高引发剂浓度,聚合速率明显变大,其聚合速率的最大值也更高。通过动力学研究,分别得到了聚合速率与产物特性黏度的动力学关系式:Rp∝[APS]0.75,[η]∝[APS]-0.07。另外,实验结果表明,随着聚合转化率的提高,乳胶粒径增大。在这些研究基础上初步探讨了微乳液聚合机理。     

羧酸及羟基单体类型对BA-MMA-St微皂乳液聚合及性能的影响

考察了水溶性羧酸单体和羟基单体的类型对BA-MM A-S t微皂乳液聚合及性能的影响。为了使水溶性单体在聚合后能有效地键合在乳胶粒表面而获得良好的稳定化作用,水溶性单体必须具有合适的亲水性,即其I/O应为2.5~5。微皂乳液涂膜的光泽及耐水性与所用水溶性单体的类型有关。联合使用M AA(或AA)和N-M A所制得的微皂乳液粒度细,所以用该乳液配制的涂料光泽比较好。采用亲水性太强的单体将使乳胶膜的耐水性变差。     

聚合物智能纳米凝胶的反相微乳液聚合法合成与性能EI北大核心CSCD

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用反相微乳液聚合将丙烯酰胺(AM)、衣康酸(IA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚制备pH/温度双重刺激响应性智能纳米凝胶;探讨了IA和NIPAM质量比对智能纳米凝胶吸水率、吸盐率以及对温度和pH敏感性的影响,并通过透射电镜、热重分析对智能纳米凝胶的形貌和热稳定性进行了表征。结果表明,随着IA和NIPAM质量比的增加,智能纳米凝胶的吸水率和pH敏感性增加,吸盐率和温度敏感性降低,智能纳米凝胶表现出较明显的pH/温度双重刺激响应性。当吸水溶胀时间从1 h增加到5 h,智能纳米凝胶的平均粒径从0.54μm增加到8.08μm,能够满足渗透率小于1×10-3μm2、孔喉半径小于8μm的特低渗透油藏调剖堵水的要求。透射电镜表明,智能纳米凝胶基本为球形,形状较规整,粒径范围为30 nm^75 nm,平均粒径为47 nm;热重分析表明,智能纳米凝胶具有良好的热稳定性。     

含氟丙烯酸酯乳液的制备及对棉织物的整理与应用EI北大核心CSCD

采用乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯乳液(FP),并结合溶胶凝胶法制得的SiO_2,通过浸渍-固化法涂覆到棉织物上,成功制备了具有超疏水性能的棉织物。利用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、差示扫描量热分析、热重分析及接触角(CA)等测试手段研究了高聚物的结构形貌和热稳定性,讨论了摩擦及皂洗对织物疏水性的影响,随后考察了织物在整理前后的防紫外性能、白度、透气性、折皱回复角及断裂强力等性能的变化。结果表明,FP及SiO_2/FP整理后的棉织物均具备超疏水能力,且SiO_2/FP整理织物(CA=157°)比FP整理织物(CA=153°)的疏水性好,说明硅溶胶先对棉纤维表面进行粗糙化处理再附载FP提高了其疏水性。经多次水洗或摩擦后织物仍能保持较好的疏水效果,而且整理前后棉织物物理力学性能变化不大,不会影响棉织物的服用性能。     

酰腙键聚氨酯凝胶的合成及自修复性能EI北大核心CSCD

以对羟基苯甲醛与己二酸二酰肼为原料制备出含酰腙键的两羟基化合物PA,PA溶于二甲基亚砜中与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体反应得到含酰腙键的聚氨酯凝胶。研究了该凝胶的溶胀行为、流变学特征、在酸或苯胺条件下的可逆反应及自修复性能。结果表明,制备的凝胶在酸或苯胺的环境下通过加热表现出明显的流体性质,且可发生逆反应而使凝胶分解;凝胶在酸或苯胺条件下通过加热可实现修复,且在酸性条件下的自修复效率远大于在苯胺条件下的自修复效率;凝胶在酸性条件下,80℃加热6h后自修复效率可达到89.47%。     

介孔二氧化硅/氧化石墨烯并用对天然橡胶性能的影响EI北大核心CSCD

胶乳法是制备石墨烯及其衍生物橡胶纳米复合材料最常用的方法,文中在胶乳法的基础上,将静电自主装的技术运用于石墨烯基/橡胶纳米复合材料领域,即,将正电荷的十六烷基三甲基溴化铵修饰的介孔二氧化硅纳米粒子(MCMNH4H)、表面带负电荷的氧化石墨烯、表面带负电荷的橡胶乳胶粒共混,使三者在水溶液中发生静电自组装制备了一种新型三元复合纳米材料。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等测试手段对制备的材料进行了结构表征,系统地研究了氧化石墨烯(GO)和MCM-NH4H对复合材料性能的影响。结果表明,MCM-NH4F和GO之间的协同作用极大地提高了复合材料的性能,当GO的用量为0.75phr时,复合材料的拉伸强度达到29.4 MPa,提高了32.6%,介电性能具有一定程度的提升。     

硅-磷阻燃剂对热塑性聚氨酯弹性体阻燃性能的影响EI北大核心CSCD

采用一种含硅阻燃剂——笼形八苯基硅倍半氧烷(OPS)与含磷阻燃剂聚磷酸铵(APP)或二乙基次膦酸铝(ADP)复配制备了阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。结果表明,OPS对TPU的热稳定性有一定的影响,当OPS的质量分数为15%时,能明显改善燃烧过程中的熔滴现象; OPS/APP和OPS/ADP复合阻燃体系,均可以大幅提升TPU的阻燃性能,且APP效果要明显优于ADP; TPU/10%OPS/5%APP体系的综合性能最优,热释放速率峰值从1339 k W/m2降低至489k W/m^2,降幅达到了63.5%,总烟释放量也从3425 m^2/m^2降到1884 m^2/m^2,降幅达到了45.0%;燃烧残余量为18%,锥量测试后的炭层更加致密、坚硬。     

聚丙烯/有机磷盐改性麦羟硅钠石纳米复合材料的结构与性能EI北大核心CSCD

选用十六烷基三苯基溴化磷对麦羟硅钠石进行有机化插层改性,制备出有机麦羟硅钠石,并将其与聚丙烯(PP)通过熔融插层制备聚丙烯/有机麦羟硅钠石纳米复合材料。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜测试表明此纳米复合材料为插层型与剥离型并存的结构。利用差示扫描量热分析法研究了纳米复合材料的熔融与结晶过程,结果显示纯麦羟硅钠石与有机麦羟硅钠石的加入对PP的熔点影响不大,但明显提高了聚丙烯的结晶温度和结晶度。力学性能测试表明,有机麦羟硅钠石对聚丙烯的拉伸和冲击强度提高效果明显优于纯麦羟硅钠石。     

石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料的制备及性能EI北大核心CSCD

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)方法,设计和制备了适合涂料用的线型、三臂和六臂星形聚丙烯酸酯。凝胶渗透色谱和差示扫描量热分析结果表明合成的聚丙烯酸酯相对分子质量与理论值相近,分布较窄,玻璃化转变温度适中。以这些树脂为基体,制得石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料。相对于石墨烯/线型聚丙烯酸酯纳米复合涂料漆膜,石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料漆膜具有低至0.8%的导电逾渗阈值。流变测试表明,星形聚丙烯酸酯溶液的黏度明显低于线型聚丙烯酸酯溶液的黏度,石墨烯的加入引起星形聚丙烯酸酯溶液的黏度增加程度远小于线型聚丙烯酸酯溶液黏度的增加程度。透射电镜和激光粒度分析结果证实石墨烯在星形聚丙烯酸酯中的分散性好于线型聚丙烯酸酯。石墨烯可以提高漆膜的模量、玻璃化转变温度及其它的基本物理性能。     

辐照过程中He对ODS合金中氧化物的影响EI北大核心CSCD

研究辐照下He在氧化物弥散强化材料中小于5nm的氧化物颗粒的稳定性。在有He环境下,对14YWT氧化物弥散强化材料进行高温离子辐照。采用三维原子探针(APT)对辐照前后样品中的氧化物颗粒的大小、密度、成分以及其空间分布进行分析。结果表明:小于5nm的弥散氧化物颗粒主要是由Y和Ti的氧化物组成,在辐照前后其成分、尺寸和空间分布无明显变化,说明在600℃高温重离子辐照过程中,在有He环境下铁素体ODS材料中弥散氧化物颗粒仍具有良好的稳定性。     

扩链改性对聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)性能的影响EI北大核心CSCD

以多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)为扩链剂,采用熔融共混法扩链改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)]。使用凝胶渗透色谱、热失重分析仪、电子拉力机、毛细管流变仪、旋转流变仪等研究了PAPI添加量对P(3HB-co-4HB)的相对分子质量、热稳定性、力学性能以及流变性能的影响。结果表明,PAPI的使用能够提高P(3HB-co-4HB)的相对分子质量和熔体黏度,并能有效改善P(3HB-co-4HB)的热稳定性和力学性能,成功实现了对P(3HB-co-4HB)的扩链改性。PAPI的添加量为2.0phr时,体系综合性能最佳,其起始分解温度和最大分解温度分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了16.7℃和11.4℃,其拉伸强度和断裂伸长率分别比纯P(3HB-co-4HB)提高了21%和218%。     

链转移剂单体α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯对支化聚苯乙烯悬浮聚合的影响EI北大核心CSCD

以α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯(MHM)为链转移剂单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用悬浮聚合方法合成支化聚苯乙烯。考察了MHM和AIBN浓度对聚合反应的影响;采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、三检测体积排除色谱(TD-SEC)和旋转流变仪对支化聚苯乙烯进行了表征分析。结果表明,当物质的量比n(AIBN)/n(MHM)>1时,可以避免交联制备相对分子质量分布相对较窄的高相对分子质量支化聚苯乙烯(-Mw.MALLS=1.03×106g/mol,PDI=7.76),其Zimm相对支化因子g′为0.51,表现出较高的支化程度;与同相对分子质量的线性聚合物相比较,合成的支化聚合物表现出很低的聚合物熔体黏度,同时未表现出明显的剪切变稀行为。     

冷热循环处理对钛基非晶合金摩擦学性能的影响EI北大核心CSCD

钛合金的耐磨性较差,在钛合金活动部件表面制备钛基非晶合金涂层是一种保持钛合金优势又提升其耐磨性的选择。采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、SEM、摩擦磨损试验机,对冷热循环处理前后钛基块体非晶合金的组织结构与摩擦行为进行比较研究。结果表明:经过冷热循环处理后的钛基块体非晶合金仍然保持着完全非晶态,弛豫焓提升11%。冷热循环处理后钛基非晶合金的平均纳米硬度从6.84 GPa降低到6.59 GPa,平均弹性模量从118.70 GPa降低到103.43 GPa,但硬度与弹性模量的比值增大。冷热循环处理后,钛基块体非晶合金在5 N和10 N的载荷下磨损率减小了约10%。与TC4合金相比,其在5 N和10 N载荷下的磨损率分别减小了20%和50%。TC4合金由于硬度较低,呈现较为严重的黏着磨损。冷热循环处理后,钛基非晶合金的磨损机制从铸态的磨粒磨损为主向磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损共同作用转变,且随着载荷的增大,黏着磨损减轻,磨粒磨损占据主导。因此,冷热循环处理是提升钛基块体非晶合金摩擦学性能的一种有效方法。     

醋酸锌含量对聚丙烯腈/醋酸锌复合纳米纤维结构和性能的影响EI北大核心CSCD

以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌[Zn(Ac)2]为前驱体,采用静电纺丝技术制备了不同Zn(Ac)2含量的PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)和X射线能量色散光谱(EDS)对各种纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明,复合纤维的直径以及直径分布随Zn(Ac)2含量的增加先减小后增大;Zn(Ac)2的加入并没有改变PAN的化学结构;PAN/Zn(Ac)2复合纳米纤维的结晶度以及晶粒尺寸随Zn(Ac)2含量的增加而减小;Zn(Ac)2含量对复合纤维的分解温度及残留物的质量影响较大;复合纤维膜在空气环境中高温煅烧后得到的物质为ZnO。     

亚磷酸三苯酯对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混体系性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了不同含量亚磷酸三苯酯(TPPi)的亚磷酸三苯酯/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物,利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、熔体流动速率、流变性能和力学性能测试对TPPi/PLA/PBS共混体系的结构、结晶性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明,TPPi主要作为酯化促进剂参与反应,共混体系的结构基本保持不变;TPPi的加入未改变共混物的结晶结构;当TPPi用量≤0.4phr时,TPPi的扩链作用使得PLA与PBS之间的相容性得到一定的改善;随着TPPi用量的增加,共混物的拉伸强度和冲击强度呈先增加后减小的趋势,当TPPi用量为0.4phr时,分别达到最大值63.7 MPa和4.56kJ/m2,较PLA/PBS共混物分别提高了24.4%和44.3%。     

二硫化钼/石墨烯复合材料的一步水热合成及电催化性能EI北大核心CSCD

为提高催化剂的催化活性及稳定性,采用一步水热法合成二硫化钼/石墨烯(MoS 2/RGO)复合催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及旋转圆盘电极等分别对催化剂的物理-化学性能进行表征。结果表明:与石墨烯复合后,MoS 2呈少层花瓣状结构,层间距增加且均匀附着在石墨烯薄层上;二硫化钼催化剂的氧还原过程主要以二电子途径进行,而MoS 2/RGO复合催化剂在氧还原过程中可发挥协同催化作用,其氧还原过程中平均转移电子数为3.58,且复合催化剂在20000 s后的电流密度保持率高达89.7%。     

不同热氧环境对T800碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响EI北大核心CSCD

不同热氧环境(70,130,190℃)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190℃老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190℃热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。     

投料方式对聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯共混物热性能及流变性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备了一次性投料和分段投料的环氧基扩链剂Joncryl ADR○R4368/聚乳酸(PLA)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)化学共混物,利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)、熔体流动速率(MFR)、流变仪等研究了不同投料方式的PLA/PBS化学共混物结晶行为、热稳定性能及流变性能。FT-IR结果表明ADR与PLA/PBS发生了扩链反应;DSC结果表明,ADR的加入能使PLA/PBS化学共混物的冷结晶温度(Tc)向着高温方向移动,且当ADR含量为1.0phr时,一次性投料的Tc提高了11.93℃;随着ADR的增加,PLA/PBS化学共混物由β晶型向更稳定的α晶型转变,且一次性投料能产生更多稳定的α晶型。TG结果表明,ADR加入后,PLA/PBS化学共混物的热稳定性有提高的趋势,且与PLA/PBS物理共混物相比,PLA/PBS化学共混物的热分解温度提高了8.6℃。动态应变扫描结果表明,PLA/PBS化学共混物的储能模量(G’)随着应变(γ)的增加而减小,出现"Payne效应",当ADR含量一定时,一次性投料的剪切应变临界值γc高于分段投料的γc。动态频率扫描结果表明,ADR的加入能够增加分子链间的缠结作用,当ADR含量一定时,一次性投料的分子链间能产生更多的交联与支化结构。