国产医用SEBS热氧老化行为及机理

医用苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)是针对一次性医疗器械或包装材料的专用基础原料。开展国产医用SEBS热氧老化的研究,对促进我国SEBS材料的发展及医用输液与包装材料的更新换代,具有重要的研究价值和现实意义。文中将国产医用级SEBS进行了加速热氧老化实验,通过凝胶渗透色谱、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)等手段对热氧老化过程中国产医用SEBS的性能、微相分离结构、机理等进行了研究,并分析了热氧老化对SEBS性能及结构产生影响的原因。研究发现,老化30 d后,SEBS的拉伸强度由未老化前的10.06 MPa下降到4.09 MPa;黄色指数由13.7升高到59.4;数均相对分子质量由未老化前的113100降低至46000,而相对分子质量分布由1.07升高至3.88;ATR-FT-IR研究发现SEBS老化过程中生成了醇、脂肪族酮和脂肪族酯等化合物;AFM的结果表明老化后SEBS的微相分离结构发生了明显的变化。     

湿固化型SBS胶粘剂的制备及性能

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对马来酸酐接枝的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS-g-MAH)进行改性,制备出具有湿固化性能的SBS胶粘剂。通过红外光谱、热分析以及剥离强度测试探讨了SBS起始浓度、马来酸酐(MAH)、KH550以及萜烯树脂的用量等对产物性能的影响。结果表明,当SBS浓度为0.13 g/mL,SBS∶MAH∶BPO=10∶1∶0.06(质量比),KH550用量为SBS的13.63%,萜烯树脂用量为SBS的90%时,聚乙烯膜的T型剥离强度达到11.2N.25mm-1,同时对极性的聚氯乙烯的剥离强度也有提高。     

不同类型SBS改性剂复合改性沥青性能影响研究

为对比苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性剂的结构类型、嵌段比、拉伸模量对复合改性沥青高低温性能影响情况及原因,选取4种不同类型的SBS改性剂,根据类型进行复合改性,对单掺、复合改性沥青的常规性能进行测试,结合傅里叶红外光谱图、荧光显微镜观察图以及扫描电镜观察图对其性能差异原因进行分析。结果表明：不同类型SBS改性剂的复合改性机理仍为物理改性,性能差异的原因是改性剂类型的区别使聚合物颗粒发育后内部交联结构和分散程度的不同;复合改性后星型改性剂因微团聚作用将线型SBS进行交缠、裹挟形成结构更强、颗粒更大的结构,而两种线型聚合物复合改性后分散性更好;结构类型对复合改性沥青性能影响相较于嵌段比、拉伸模量更显著。     

石墨烯/SBS复合改性沥青性能研究

借助控制变量法研究工艺参数对复合改性沥青性能的影响,以确定复合改性沥青的最佳制备工艺。而后,研究了石墨烯对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青物理性能、贮存稳定性、低温性能、抗老化性能及流变性能的影响。利用荧光显微镜对石墨烯/SBS复合改性沥青改性机理进行分析。结果表明：石墨烯/SBS复合改性沥青的最佳制备工艺为：剪切速率4000r/min、剪切温度180℃、剪切时间70min。石墨烯的掺入显著地改善了SBS改性沥青的高温性能、抗老化性能及贮存稳定性,但对低温性能略有不利影响;石墨烯/SBS复合改性沥青中石墨烯的最佳掺量为0.06%;石墨烯插入SBS网状结构之间,并与SBS小分子相互缠结,产生稳定的物理交联,使高温下沥青分子链段活动性受阻,从而改善沥青性能。     

充油SEBS的热稳定性及耐紫外老化性能

采用热重分析(TGA)研究了充油SEBS体系的热稳定性,通过分析拉伸强度变化研究了共混体系的耐紫外性能,并用红外光谱(FT-IR)研究了经紫外辐照后体系的化学结构变化。TGA结果表明,白油的加入导致SEBS热稳定性下降,15#、26#和32#白油构成的SEBS(YH-602)填充体系的起始失重温度由纯SEBS的413.8℃分别下降到184.4℃、218.7℃和238.5℃,最大失重速率温度由441.2℃分别下降到436.4℃、434.7℃和436.0℃。充油SEBS的耐紫外性能随白油用量的增加而降低,70phr 15#、26#和32#白油填充SEBS(YH-602)的拉伸强度保留率分别为84.34%、70.07%和97.35%,而190phr的分别为68.55%、65%和77.24%。经紫外辐照后试样表面的FT-IR谱图在3300 cm-1、1720 cm-1和1164 cm-1附近出现吸收峰,显示老化降解后新增基团主要为羧酸类和脂肪族酯类。     

羟基化SBS模板合成金纳米粒子及表征

以羟基化SBS为模板,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,氯金酸为原料,硼氢化钠为还原剂,在一定反应条件下制备得到了金纳米粒子。采用紫外-可见光谱和透射电子显微镜等方法对所合成的纳米金样品进行了表征。结果表明,羟基化SBS可以为金纳米粒子的成核和长大起到较好的模板作用,金纳米粒子可以产生纳米金所具有的表面等离子态的特征吸收峰;改变合成条件,可以控制金纳米粒子特征吸收峰的位置;透射电子显微镜给出金纳米粒子具有球状形貌特征,且具有较窄尺寸分布。     

苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物对聚乳酸/SBS共混物相容性的影响

正湖北工业大学材料与化学工程学院,绿色轻工材料湖北省重点实验室,绿色轻质材料与加工湖北工业大学协同创新中心,武汉430068采用苯乙烯(St)-丙烯酸甲酯(MA)无规共聚物(PSMA)(nSt∶nMA=75∶25)为增容剂,通过双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物熔融共混,研究了PSMA的含量对PLA/SBS共混物(mPLA∶mSBS=90∶10)相容性的影响。利用扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、差示扫描量热仪和旋转流变仪对共混物的微观形貌、力学性能、热性能和流变性能进行表征。SEM结果表明,加入1%(质量分数)的PSMA使PLA/SBS共混物中SBS相分散更均匀,界面粘接增强。加入1%(质量分数) PSMA的PLA/SBS共混物的断裂伸长率和冲击强度分别是PLA的7. 1倍和2. 3倍。DSC和流变学结果表明,PSMA的加入增强了PLA和SBS的相容性。     

碾磨对PVC/SBS共混体系增容增韧效应的研究

研究了经磨盘形力化学反应器碾磨处理后的PVC／SBS共混体系的结构与性能。结果表明,经过碾磨的PVC／SBS共混体系的GPC曲线峰型变宽,峰位向高分子量部分移动,Molau实验和FT—IR均表明在碾磨过程中有PVC—SBS共聚物生成,SBS与PVC的相容性得到了改善。PVC的冲击强度为4.6kJ／m^2,以PVC与SBS共碾磨产物(MCB)为增容增韧荆可使PVC／MCB(100／59)的冲击强度高达68.1kJ／m^2。少量超细CaCO2的加入可提高共混体系的屈服强度和断裂伸长率,通过碾磨可获得既增韧又增强的良好效果。     

可逆加成-断裂链转移细乳液聚合法制备木质素基嵌段共聚物

以木质素黄原酸酯为链转移剂,进行丙烯酰胺(AM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,并将得到的木质素-丙烯酰胺接枝共聚物(Lignin-g-PAM)作为大分子链转移剂,加入第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行扩链反应制备木质素基嵌段共聚物(Lignin-g-PAM-b-PMMA)。红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热及热重分析结果证实了MMA与Lignin-g-PAM反应形成了嵌段共聚物;所得Lignin-g-PAM-b-PMMA的相对分子质量显著增加,相对分子质量分布变宽,初始分解温度及最大质量损失温度提高,玻璃化转变温度介于Lignin-g-PAM与PMMA的玻璃化转变温度之间。     

水分散有机硅-聚氨酯嵌段共聚物的合成与性能

通过两步法合成了水分散有机硅-聚氨酯嵌段共聚物,并考察了体系中有机硅含量的变化对薄膜力学性能、热性能、硬度以及薄膜表面接触角的影响。发现随着体系中有机硅含量的增高,热稳定性有所提高,薄膜拉伸强度和模量增大,而断裂伸长率呈先减小后增大的趋势;与此同时,薄膜表面接触角增大,体系有较好的拒水性。     

木质素改性水性聚氨酯胶膜的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,碱木质素(LG)为改性剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成了一系列木质素改性水性聚氨酯(LWPU)。研究了LG用量、n(NCO)/n(OH)及DMPA用量对LWPU胶膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明,当LG质量分数为0.75%,n(NCO)/n(OH)为5∶1,DMPA质量分数为6%时,胶膜的综合性能较好,其吸水率仅为3.24%,耐水性能明显提高。通过红外光谱、热重分析、X射线衍射及原子力显微镜和扫描电镜对LWPU胶膜的结构与性能等进行了表征,热重分析结果表明,LG的加入可提高聚氨酯材料的热稳定性。加入适量的木质素可以改善水性聚氨酯的耐水性及热稳定性。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚酰胺嵌段共聚物/聚酰胺6共混物的流变性能

通过熔融共混挤出的方法,制备了不同共聚比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚酰胺嵌段共聚物(PET-PA)与聚酰胺6(PA6)的共混物,采用毛细管流变仪对PET-PA/PA6共混物的流变性能进行了研究。结果表明,PET-PA/PA6共混物熔体为剪切变稀的非牛顿流体。随温度升高,PET-PA/PA6共混物熔体的表观黏度下降,非牛顿指数增大,表观黏度对剪切速率的敏感性减小,因此升高温度能改善共混物熔体的流动性能。随PET-PA中PA共聚比例的增加,PET-PA/PA6共混物的黏度减小,非牛顿指数增大,这为开发酸性染料可染聚酯纤维提供了参考。     

左旋聚乳酸/右旋聚乳酸嵌段共聚物的共混物及其纤维的结构与性能

以右旋聚乳酸-聚乙二醇-右旋聚乳酸(PDLA-PEG-PDLA)三嵌段共聚物作为改性剂,通过熔融共混法及熔融纺丝-后牵伸两步法分别制备了左旋聚乳酸(PLLA)/PDLA-PEG-PDLA共混物及其共混纤维。采用差示扫描量热分析、热重分析、毛细管流变仪、扫描电镜、广角X射线衍射及力学性能测试等方法对共混物及其共混纤维的结晶行为、热性能、取向及力学性能等进行了研究。结果表明,熔融温度对PLLA及其共混物的结晶行为有较大的影响。当熔融温度为230℃时,共混物中PDLA-PEG-PDLA含量为10%时,α晶的结晶温度最高,为127℃;另外,共混物具有较好的纺丝性能,相同条件下制备的共混纤维的结晶度和取向度均高于纯PLLA纤维,当嵌段共聚物质量分数为2%时,共混纤维的结晶度及取向度最大,分别为27%和-0.39;嵌段共聚物的加入,对PLLA的热稳定性和力学性能的影响较小。     

聚酰胺6-聚氨酯嵌段共聚物的制备及其性能研究

为了改善浇铸聚酰胺6(MC-PA 6)的冲击韧性,制备了聚酰胺6-聚氨酯(PA 6-PU)嵌段共聚物.采用示差扫描量热分析(DSC)、动态力学性能分析(DMTA)以及静态力学性能测试研究了PU柔性组分对PA 6-PU嵌段共聚物结构和性能的影响.结果表明,当PU柔性组分含量为15%~20%(质量分数,下同)时,共聚物中出现了2个熔融峰,表明晶粒尺寸分布较宽;DMTA确定PA 6-Pu嵌段共聚物只有1个玻璃化温度(α松弛峰),说明共聚物为单相体系.PA 6-PU嵌段共聚物的力学性能数据表明,随PU组分含量的增加,共聚物的拉伸强度下降,但50℃和25℃时的冲击强度大幅度提高.     

苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物支化改性聚乳酸的结构与性能

以一种苯乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物(Joncryl○RADR-4370S)为扩链剂,通过熔融挤出支化改性聚乳酸(PLA),制备了高支化聚乳酸材料,并通过转矩流变仪及毛细管流变仪、GPC、DMA、万能拉伸试验机等研究了不同扩链剂用量对支化改性聚乳酸流变性能、重均相对分子质量及其分布、链结构、动态力学性能和力学性能的影响。结果表明,随着扩链剂含量的增加,支化聚乳酸的平衡扭矩、熔体黏度、重均相对分子质量及其分布(PDI)、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度先增大后减少,储能模量增大,在四氢呋喃溶剂中的链构象由棒状向线团状、球状演变。扩链剂用量为1.5 phr时,支化聚乳酸的平衡扭矩、重均相对分子质量、拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度均达到最大值,分别为15.80 N·m,1.96×105,89.6 MPa,7.5%和35.0 k J/m2;扩链剂用量为0.9 phr时,支化聚乳酸的相对分子质量分布最宽,为2.04。     

ATRP法在纳米TiO_2表面接枝PS及其对SBS的改性

通过溶胶-凝胶法制备金红石型纳米二氧化钛(TiO_2),再利用原子转移自由基聚合(ATRP)法在纳米TiO_2表面接枝聚苯乙烯(PS),并以此对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)进行改性。红外光谱、X射线光电子能谱及透射电镜测试结果表明,PS大分子链成功地接枝到纳米TiO_2粒子表面。力学性能、动态力学分析及热重分析测试结果显示,SBS/TiO_2-g-PS复合材料的力学性能与热稳定性均明显优于纯SBS及SBS/TiO_2复合材料。经紫外光老化后,SBS/TiO_2-g-PS复合材料的力学性能保持率最高。