近临界水自催化下亚氨基二乙腈水解反应研究

亚氨基二乙腈在没有外加催化剂的近邻界水中可以顺利发生水解.实验测定了亚氨基二乙腈在近临界水中(压力10MPa,温度200～260℃,反应时间10～60min)的水解反应动力学数据并考察了时间、温度、压力和初始反应物/水比对反应物转化率和产物产率的影响.在最佳反应条件下,210℃、压力10MPa、反应时间20min,反应物几乎完全转化,此时亚氨基二乙酸的产率可达到92.3mol%.根据一级反应动力学,得到反应的表观活化能Ea和lnA(min-1)分别为(45.77±5.26)kJ/mol和8.6±0.1.最终反应产物主要包括亚氨基二乙酸和氨以及少量的副产物,反应过程中除生成的氨气外其它气体的生成可以忽略.近临界水中亚氨基二乙腈的水解反应机理和普通碱催化条件的水解反应机理相似.     

聚甲基丙烯酸甲酯的热降解研究进展

概述了有关PMMA热解研究的情况，着重阐述了PMMA在无氧及有氧条件下的热解权理，介绍了近年来有关PMMA热解动力学和稳定性方面的研究内容以及今后的发展方向。     

聚甲基丙烯酸甲酯改性研究进展

综述了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在耐热性能、耐磨损性能、阻燃等方面改性研究的途径及国内外研究的最新进展,分析了各种改性方法的特点,并展望了PMMA改性研究今后的发展方向.     

乙烯-醋酸乙烯共聚乳液水解动力学研究Ⅰ.表面水解反应阶段动力学

乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液(EVA)的碱催化水解反应是一非均相反应,水解首先在胶粒表面进行,利用滴定法对体系碱的浓度进行测定并采用简单二级反应模型对表面水解反应进行动力学研究,结果表明,胶粒表面完全水解时体系的表观水解度为2%,水解反应活化能为75.39 kJ/mol,指前因子为3.469×1013 g/(mmol.min).甲醇的加入对表面水解反应影响甚微.     

聚甲基丙烯酸甲酯的电场纺丝行为

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)的电场纺丝行为。结果表明,溶液的浓度对纤维的形貌起了主导作用,当以N,N二-甲基甲酰胺(DM F)为溶剂,PMM A的质量分数低于12%时只能得到液滴,PMM A的质量分数为15%时,得到珠串状结构的纤维,只有当PMM A的质量分数提高到20%时,才有可能得到形貌比较均匀的纤维;纤维的直径随施加电压的增大而增大,收集距离的增大而减小;染料溶液的加入使纤维倾向于形成珠串状结构,但所得纤维的直径在100 nm至300 nm之间,对研究纳米纤维在2维方向上对荧光分子的压缩效应有利。     

高分子量聚甲基丙烯酸甲酯的制备

通过悬浮聚合法制取了分子量在100万～150万范围的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA).研究了温度、引发剂浓度、转化率对聚合物分子量的影响情况,用粘度法测量了PMMA的分子量.结果表明:温度升高、引发剂用量增加使得聚合物分子量降低;随反应的进行和单体转化率提高,聚合物分子量增大并趋于定值.在单体:水相=1:5(质量比),过氧类引发剂浓度1%,反应温度60～70℃,反应时间5h左右的实验条件下,制备得到了高分子量PMMA.     

窄分子量分布聚甲基丙烯酸甲酯的研究进展

对比不同窄分子量分布PMMA的制备方法,从自由基聚合、阴离子聚合及活性自由基聚合3种体系角度分析:自由基聚合操作条件温和、适用范围广,但分子量分布的极限是2.0左右;阴离子聚合能够得到分子量分布小于1.2的PMMA,然而反应条件苛刻;活性自由基聚合兼具两者优势,能够在温和条件下获得极窄分子量分布的PMMA,展现出了明显的优越性,是未来工业化开发的方向。     

聚偶氮亚胺酸酯的水解动力学研究

用紫外光谱研究了由偶氮二异丁腈(ATBN)和聚乙二醇(PEG)合成大分子引发剂——聚偶氮酯(Polyazoester)时形成的中间产物——聚偶氮亚胺酸酯(Polyazoiminoester)的水解动力学。实验结果表明,此水解反应是一级反应;酸能明显地催化水解,当水解全质的pH值从0.7增加到3.0时,反应的速率常数从1.03×10~(-3)s~(-1)降低到4.9×10~(-5)s~(-1)。此外,本文还讨论了浓度、溶剂及聚乙二醇分子量对水解速率的影响。     

聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物的老化性能

对聚偏氟乙烯(PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物的老化性能进行了研究,对试样进行湿热老化和紫外老化的加速老化实验,得到了拉伸强度和色差值随老化时间的变化规律。结果表明:在湿热老化过程中,拉伸强度随时间的延长先增加后减小,且PVDF与PMMA的质量比为70∶30时最大,但此时材料脆性太大;而在老化121 d后,随PM-MA含量的增加,试样的熔融指数增加;在老化152 d内,四组试样色差值ΔE<1.5,属于可接受的范围。同样两组薄膜样品在紫外光老化实验中,拉伸强度先增大后减小,且在紫外老化的1040h内,色差值ΔE<1,耐紫外效果较好。     

聚硫醚酰亚胺热聚合反应的动力学模拟

用热重分析仪（TGA）和动态应力流变仪（DSR）分别测量了聚硫醚酰亚胺热聚合反应过程中转化率和粘度随时间的变化。考虑基团迁移和构象转换速率对热聚合反应过程的影响,通过将体系粘度～时间关系（化学流变模型）引入动力学模型,建立了用于描述聚硫醚酰亚胺热聚合反应的扩散限制动力学模型,模型预测和实验结果有很好的一致性。     

甘蔗渣对聚甲基丙烯酸甲酯热降解的影响

目的分析生物质材料对塑料废弃物热降解的影响,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为对象,探讨甘蔗渣对其热分解行为和动力学的作用。方法利用溶液共混法制备PMMA/甘蔗渣混合物,采用热失重法研究其在氮气中的热分解过程,通过最大失重速率法和Ozawa等失重法计算PMMA热分解反应的动力学参数活化能和频率因子。结果甘蔗渣使得PMMA的初期热分解温度明显降低,但是PMMA的热分解活化能和频率因子却都显著增加。最大失重速率法的计算结果表明,PMMA加入甘蔗渣后的热分解活化能增加了26.2 k J/mol,等失重法的结果显示活化能和频率因子分别为168.14 k J/mol和28.41 min-1,比纯PMMA相应地增大了72.6 k J/mol和12.52 min-1。结论甘蔗渣的加入对PMMA的热降解有显著的影响,使其热分解变得困难,因此有必要进一步探讨其他生物质对PMMA热分解的影响。     

不同气氛低气压电容耦合放电等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯表面的改性

利用低气压电容耦合放电等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面进行亲水改性,对比分析了Ar、N₂、Air和O₂四种等离子体放电气体和不同放电功率对其表面的影响。采用静态接触角、原子力显微镜、X射线光电子能谱分别对PMMA表面亲水性、粗糙程度以及元素和官能团的组成进行了表征。以牛血清蛋白作为标准蛋白,检测处理后PMMA表面蛋白吸附量。结果表明,经等离子体处理后的PMMA表面亲水性和抗蛋白性能均有不同程度的改善,其中Ar等离子体主要起刻蚀的作用,N₂、Air和O₂等离子体在对PMMA刻蚀的同时,接枝的官能团对其表面性能的改变起到主导作用。当等离子体放电功率较低时,增加功率可以显著提高表面亲水性,且亲水性能的提高带动抗蛋白性能的增强。     

PMMA压痕回复的二阶反应动力学方法分析

通过原子力显微镜结合纳米压痕表征了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面压痕的深度回复,考察了温度对压痕回复速率的影响。结果表明,初期压痕深度迅速回复,经过3 h左右压痕深度不再发生变化。随着实验温度的升高,压痕残余深度迅速降低,20℃时压痕残余深度约为120 nm,50℃时压痕残余深度降低到约10nm。采用二阶反应动力学方法对粘弹性压痕回复进行了分析,结果表明,该方法能够有效地预测压痕的粘弹性深度回复。     

硼在碱解反应过程中的动力学研究

为了深入研究硼矿碱法浸出过程,以700℃焙烧后的宽甸含硼尾矿为原料,基于缩核模型,推导了矿样中的硼在NaOH溶液中进行碱解反应的动力学方程,并以原料进行碱解实验,根据实验结果对理论推导的动力学方程进行拟合与验证。研究表明:实验条件下硼的碱解反应过程符合缩核模型,硼在碱解反应过程中的动力学方程为t=42.4954[(1-X)~(-1/3)+1/3ln(1-X)-1]+0.0338[(1-X)~(-2/3)-1],其动力学过程主要受扩散控制,升高溶液温度、提高NaOH溶液浓度及降低矿样粒度均有利于碱解时间缩短,反应尽快完成。动力学研究为硼矿的碱法处理应用奠定了初步的理论基础。     

改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯乳液的制备与性能研究

采用HMDS(六甲基二硅氮烷)改性硅气凝胶,通过乳液聚合法,将改性硅气凝胶与甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行聚合,制得改性硅气凝胶/聚甲基丙烯酸甲酯复合乳液,并且讨论了硅气凝胶的表面状态,以及改性气凝胶质量分数对复合乳液性能的影响。结果表明:HMDS可成功修饰于硅气凝胶表面,将改性硅气凝胶与PMMA乳液体系复合,乳液综合性能呈现较为显著的变化。HMDS修饰的硅气凝胶有助于降低乳液的导热系数,加入3%HMDS修饰的硅气凝胶可以使成膜后的乳液具有较低的导热系数。     

Intercomparison of Measurements of the Thermophysical Properties of Polymethyl Methacrylate

Results of an intercomparison of measurements of thermal conductivity, thermal diffusivity, specific heat capacity, and density of polymethyl methacrylate (PMMA) in the temperature range between –70°C and +80°C are presented. The purpose of this comparison is to investigate the variability of the results among guarded hot-plate (GHP) and guarded heat-flow meter (GHF) techniques on the one hand and among GHP/GHF and other measuring instruments on the other. The primary objectives are to characterize the material properties mentioned and to quantify the effects of thermal contact resistances and temperature measurements. With regard to future use of PMMA as a reference material, reference data for the thermal conductivity are derived.     

Precision Deterministic Machining of Polymethyl Methacrylate by Single-Point Diamond Turning

Polymethyl methacrylate (PMMA) is widely used as substrate material for optical fabrication in infrared and visual applications. The single-point diamond turning (SPDT) being one of the deterministic precision machining technologies needs to be explored for the manufacturing of the optical components as it is capable of providing the required characteristics such as accuracy, quality, and repeatability. Therefore, it becomes imperative to study the role of influential factors in affecting the machining characteristics of PMMA. The present work is an experimental outcome of precision deterministic machining of PMMA with SPDT. The five input factors of depth of cut, tool overhang, tool nose radius, rotational speed of spindle, and cutting feed rate are considered for machining a flat profile. Surface roughness (Ra), waviness error (Wa), and profile error (Pt) are three output parameters. The process is optimized individually for Ra, Wa, and Pt by Taguchi method. Subsequently, Ra, Wa, and Pt are optimized simultaneously by grey relation to obtain an optimal solution which identifies rotational speed of the spindle, depth of cut, and cutting feed rate as significant parameters. Ra as 11.9 nm, Wa as 0.0289 µm, and Pt as 0.285 µm are obtained as minimum values. Effect of coolant on transmission of light is also studied.     

AFM针尖耦合激光加工PMMA薄膜的加工重复性

利用飞秒激光与原子力显微镜的针尖部分耦合进行加工,是有望突破衍射极限,实现多隧道结加工的技术。本文在室温大气环境下,利用微焦级别脉宽为130fs、波长800nm的飞秒激光照射镀有金薄膜的原子力显微镜的探针针尖,使其耦合产生局域场加强效应在PMMA薄膜表面加工出光栅状纳米图形。通过最大残差法计算了条纹高度和宽度的重复性百分比,计算得到高度和宽度的最大残差值分别为6.3%和2.9%。结果表明在文中所提供的加工条件下,原子力显微镜针尖耦合激光是一种有潜力的激光加工方法。     

AIN粉末有机物表面处理及水解动力学

在AIN粉末表面涂覆油酸和8-羟基喹啉,有效地提高了AIN的耐水性．该粉末在40℃温水中至少稳定70h;但随水温升高稳定性变差,在60～80℃的水中发生水解反应．反应动力学呈扩散控制和固相表面化学反应控制两个阶段,均为一级反应,活化能分别为125kJ／mol和114kJ／moL产生上述现象的原因归于有机膜吸附在AIN表面,增加了水分子向AIN表面扩散的阻力,从而提高了AIN的耐水性．但这种吸附是物理吸附,水温升高时,在高动能水分子作用下解吸,导致AIN迅速与水反应．上述观点由TG－DTA、XRD和IR分析所证实．     

AIN粉末有机物表面处理及水解动力学

在AIN粉末表面涂覆油酸和8-羟基喹啉，有效地提高了AIN的耐水性．该粉末在40℃温水中至少稳定70h;但随水温升高稳定性变差，在60～80℃的水中发生水解反应．反应动力学呈扩散控制和固相表面化学反应控制两个阶段，均为一级反应，活化能分别为125kJ／mol和114kJ／moL产生上述现象的原因归于有机膜吸附在AIN表面，增加了水分子向AIN表面扩散的阻力，从而提高了AIN的耐水性．但这种吸附是物理吸附，水温升高时，在高动能水分子作用下解吸，导致AIN迅速与水反应．上述观点由TG－DTA、XRD和IR分析所证实．