类离子液体增塑改性聚乙烯醇的制备及性能

为了实现聚乙烯醇(PVA)的熔融纺丝，采用氯化胆碱(ChCl)与木糖醇(Xyl)合成类离子液体(PILs)，将其作为增塑剂，辅以润滑剂硬脂酸钙和抗氧剂B225，对PVA进行增塑改性。通过差示扫描量热仪、热重分析仪、熔体流动速率仪研究了PILs对PVA热性能和流动性的影响；通过红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对PILs增塑改性PVA的分子间氢键作用、结晶度和相容性进行了表征和分析；并研究了纺丝温度对改性PVA可纺性及力学性能的影响。结果表明，PILs能与PVA的羟基之间形成新的氢键，减弱PVA自身的氢键作用，从而降低PVA的熔点和结晶度，提高其热稳定性和流动性；当PILs的配比为1:2，质量占比为12.5时，改性PVA的热分解温度、熔点和熔体流动速率分别为291.2℃，169.4℃和6.20 g/10 min；改性PVA在230～250℃的温度时均能熔融纺丝，随着纺丝温度升高，纤维断裂强度逐渐降低，断裂伸长率先升高后降低。     

改性尼龙66初生纤维的制备及性能研究

采用PP-g-MAH与PA66进行共混改性,通过双螺杆挤出机制备改性尼龙66粒料,熔融纺丝后制备初生纤维。研究PP-g-MAH含量对共混物料流动性能,初生纤维热性能和拉伸性能的影响。研究结果表明,随着PP-g-MAH含量的增加,PA66/PP-g-MAH共混物样品的熔体流动速率逐渐减小,流动性变差;初生纤维的结晶度(Wc),熔点(Tm)和断裂强度先增大后减小。当PP-g-MAH含量为10%(质量分数,下同)时,结晶度,熔点和断裂强度达均达到最大值。其中结晶度为37.8%,熔点为263.87℃,断裂强度为4.31CN/dtex。     

复配增塑剂对聚乙烯醇薄膜性能的影响

以尿素/三乙醇胺为复配增塑剂,利用溶液共混法制备了改性PVA薄膜,通过FT-IR研究了尿素/三乙醇胺复配增塑剂与PVA间的相互作用,采用XRD,TGA,DSC表征了增塑改性PVA的结晶性能和热性能,同时分析了复配增塑剂的加入对PVA薄膜力学性能、透光性能、耐水性能的影响。实验结果表明,复配增塑剂的加入破坏了PVA分子中的氢键作用,降低了PVA的结晶度和熔点温度,热分解温度基本不变;随着复配增塑剂含量的增加,增塑改性后的PVA薄膜抗拉强度下降、断裂伸长率增加,透光性增加,溶胀率下降,溶失率增加。     

聚乙烯醇增塑体系的性能

用溶液共混的方法,向PVA中加入各种增塑剂及其复配体系,利用TGA、DSC、XRD等手段,研究了改性剂对PVA热性能及结晶的影响,利用熔体流动速率测定仪对加工性能进行了初步表征,同时分析了增塑剂加入对材料强度和断裂伸长率的影响。试验结果表明,改性体系的加入,降低了PVA的熔点和结晶度,分解温度有所提高;在满足材料强度的前提下,柔性得到很大改善,同时实现了PVA的熔融挤出。     

聚乙烯醇的塑化改性及其加工工艺研究

以甘油、二乙醇胺和山梨醇为复配增塑剂,首先对PVA进行预塑化处理,再通过密炼机对预塑化后的PVA进行塑化加工,然后采用平板硫化机热压成膜法,将其制备为改性PVA薄膜。系统研究了改性PVA的塑化加工工艺,得出了最佳的塑化加工工艺条件,并采用差示量热扫描仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和万能拉力机对改性PVA薄膜的热熔融行为、微观形貌和力学性能进行了表征。结果表明:甘油/二乙醇胺/山梨醇复配质量比为1:1:1时,塑化剂分子形成了良好的协同增塑效应,显著地降低了PVA的热熔融温度;改性PVA的最佳预塑化条件为50℃的预塑化温度下,预塑化12h;最佳密炼工艺条件为180℃的混炼温度、30r/min的转速下,混炼20min。在此最佳塑化加工工艺条件下,当复配剂添加质量分数为25%(各复配增塑剂的复配质量比为1:1:1)时,改性PVA的熔点为161.6℃,相对于纯PVA下降了33.4℃。     

热处理对β-PPR和高熔体流动速率β-PPR结晶性能的影响

通过添加稀土β成核剂和过氧化物获得β-PPR和高熔体流动速率β-PPR。运用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究了熔体流动速率对结晶性能的影响。结果表明,过氧化物的加入使β-PPR中β晶含量降低。将无规共聚聚丙烯(PPR)、β-PPR和高熔体流动速率β-PPR分别在80℃~120℃热处理1 h,随热处理温度升高,PPR的结晶度持续升高,而β-PPR和含过氧化物的β-PPR结晶度呈现先升高后降低的趋势。在研究温度范围内,随热处理温度升高,各样品中β晶含量降低。     

丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物的合成、结构与性能

采用水相沉淀法制备了含有0~30 m o l%丙烯酸甲酯(M A)的丙烯腈(AN)-丙烯酸甲酯共聚物,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、核磁共振(NM R)等方法对聚合产物进行了分析。聚合产物的组成比与投料比相近,随M A比例的增加,分解温度升高,玻璃化转变温度(Tg)降低。含M A 30m o l%的共聚物的分解温度为338.8℃,而熔融温度仅为188.8℃,由于第二单体M A的加入,使得共聚物的熔点降低至分解温度之前,这为改性聚丙烯腈的无增塑熔融纺丝提供了可能性。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混材料的热塑加工性能EI北大核心CSCD

通过热塑加工方法制备了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)共混材料,采用差示扫描量热分析、热重分析、傅里叶红外光谱、高压毛细管流变仪等研究了PVA与PVP间的氢键作用、共混材料的热行为和流变性能。结果表明,PVP可与PVA及改性剂形成氢键复合,增加体系氢键类型,能进一步屏蔽PVA羟基,延缓其脱除反应,提高其初始热分解温度,有利于PVA的热塑加工。随PVP含量增加,共混体系熔融温度先略升高,后降低,获得86.4℃热塑加工窗口;熔体表观黏度和剪切敏感性均先增大后减小,PVP质量分数为20%时达最大;而粘流活化能降低,表明共混体系对温度的敏感性降低,PVA加工稳定性提高。适量PVP可促进PVA的结晶,提高材料拉伸强度;PVP质量分数为10%时,材料拉伸强度最大,为43MPa。     

聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮共混材料的热塑加工性能

通过热塑加工方法制备了聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮(PVA/PVP)共混材料,采用差示扫描量热分析、热重分析、傅里叶红外光谱、高压毛细管流变仪等研究了PVA与PVP间的氢键作用、共混材料的热行为和流变性能。结果表明,PVP可与PVA及改性剂形成氢键复合,增加体系氢键类型,能进一步屏蔽PVA羟基,延缓其脱除反应,提高其初始热分解温度,有利于PVA的热塑加工。随PVP含量增加,共混体系熔融温度先略升高,后降低,获得86.4℃热塑加工窗口;熔体表观黏度和剪切敏感性均先增大后减小,PVP质量分数为20%时达最大;而粘流活化能降低,表明共混体系对温度的敏感性降低,PVA加工稳定性提高。适量PVP可促进PVA的结晶,提高材料拉伸强度;PVP质量分数为10%时,材料拉伸强度最大,为43MPa。     

聚甲醛流变性能及其纺丝性研究

利用熔融指数仪测、毛细管流变仪测定了聚甲醛在不同熔融温度、时间下的流变性能,由此,为研究聚甲醛的融法纺丝提供理论依据。结果显示:聚甲醛在所测定环境下的流变性质属于假塑性流体,熔融指数(MI)值都随着温度的升高有所增大;在低剪切速率下,POM熔体的黏度值对温度敏感性高,剪切速率大于1000s-1,POM熔体黏度值变化对温度依赖性减弱;此外,提高剪切速率可以较大范围地降低POM熔体的粘流活化能;熔融时间对熔体流变性没有明显的影响,同时通过熔融挤出,确定纺丝温度在210℃为宜。     

三羟甲基氨基甲烷改性聚乙烯醇的制备与性能EI北大核心CSCD

利用聚乙烯醇(PVA)羟基的反应活性,与丁二酸酐反应对PVA羟基部分羧酸化,然后与三羟甲基氨基甲烷(TRIS)进行酰胺反应制备了可热塑加工且具有弹性的TRIS改性聚乙烯醇(PVA-COO-TRIS)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、动态力学热分析和力学性能测试等研究了TRIS的引入对PVA的结构和性能的影响。结果表明,在PVA分子链上引入TRIS的多羟基结构与PVA羟基形成新的氢键作用,可减少对改性PVA氢键作用的破坏,同时TRIS的引入破坏了PVA分子链的规则性,致使其结晶度和熔点显著下降,并可抑制相邻羟基间的脱除,使其热稳定性提高。引入量为2.25%(摩尔分数)时可获得较宽的熔融加工窗口(~108℃),在不添加任何增塑剂的条件下实现了PVA的热塑加工,其拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率为300%。     

三羟甲基氨基甲烷改性聚乙烯醇的制备与性能

利用聚乙烯醇(PVA)羟基的反应活性,与丁二酸酐反应对PVA羟基部分羧酸化,然后与三羟甲基氨基甲烷(TRIS)进行酰胺反应制备了可热塑加工且具有弹性的TRIS改性聚乙烯醇(PVA-COO-TRIS)。采用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热分析、热重分析、动态力学热分析和力学性能测试等研究了TRIS的引入对PVA的结构和性能的影响。结果表明,在PVA分子链上引入TRIS的多羟基结构与PVA羟基形成新的氢键作用,可减少对改性PVA氢键作用的破坏,同时TRIS的引入破坏了PVA分子链的规则性,致使其结晶度和熔点显著下降,并可抑制相邻羟基间的脱除,使其热稳定性提高。引入量为2.25%(摩尔分数)时可获得较宽的熔融加工窗口(~108℃),在不添加任何增塑剂的条件下实现了PVA的热塑加工,其拉伸强度为30 MPa,断裂伸长率为300%。     

长链乙烯酯改性聚乙烯醇的熔融结晶与热分解行为

采用少量长链乙烯酯类单体(Va)与醋酸乙烯酯共聚后再醇解的方法制备了兼具聚乙烯醇(PVA)优良物理力学性能且可熔融加工的PVA。采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TG)研究了共聚单体对PVA熔融结晶行为及热分解行为的影响,结果表明,与少量Va单体共聚在PVA分子链上形成的长链侧基,减小了PVA分子链的结构规整性,增加了PVA相邻分子间的距离,使其结晶能力减小,熔点降低;并可屏蔽相邻羟基间的脱除,使其热分解温度提高;当Va含量为4%时,改性PVA的熔点与分解温度相差达92.8℃,获得较宽的热塑加工窗口,在不添加任何增塑剂的条件下可热塑加工,拉伸强度可达64.3MPa。     

PVA热收缩包装薄膜的研究与应用

PVA热收缩薄膜具有优异的水溶性和生物降解性能,目前其生产方法主要有流涎法(湿法)和挤出吹塑法(干法),其热收缩工艺可分为一步法和两步法。PVA薄膜通过增塑改性可以降低结晶度,从而增加热收缩性能。其中,增塑改性工艺中的主要影响因素为增塑剂,拉伸工艺中的主要影响因素是拉伸温度和拉伸倍数,骤冷工艺中的主要影响因素是冷却温度及受冷均匀,收缩工艺中的主要影响因素是热收缩温度。PVA热收缩薄膜的市场应用空间较大,其研究方向主要为新型绿色可降解热收缩包装薄膜。     

丙烯-丙烯酸甲酯共聚物的合成、结构与性能

采用水相沉淀法制备了舍有0～30mol％丙烯酸甲酯（MA）的丙烯腈（AN）-丙烯酸甲酯共聚物．采用红外光谱（FT—IR）、兰热分析（DSC）、X射线衍射（XRD）、核磁共振（NMR）等方法时聚合产物进行了分析。聚合产物的组成比与投料比相近，随MA比例的增加，分解温度升高，玻璃化转变温度（Tg）降低。舍MA30mol％的共聚物的分解温度为338．8℃，而熔融温度任为188．8℃，由于第二单体MA的加入．使得共聚物的熔点降低至分解温度之前，这为改性聚丙烯腈的无增塑熔融纺丝提供了可能性。     

玻纤增强高流动改性聚丙烯的结构与性能

以马来酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺改性聚丙烯(PP),研究添加剂对熔体流动速率、热变形温度和力学性能的影响;以玻璃纤维增强改性PP,考察其增强效果。用DSC和XRD分析改性PP的相结构,用SEM观察复合材料的断面形貌。邻苯二甲酰亚胺以微晶形式存在于PP中,熔融的邻苯二甲酰亚胺显著提高PP熔体的流动性,而其结晶改善PP材料的热变形温度和力学性能。用30%玻纤增强高流动改性PP,制得弯曲模量5.6GPa、弯曲强度100MPa和冲击强度68J/m的增强复合材料。     

改性聚乙烯醇粉体的制备及选择性激光烧结加工

以甘油为增塑剂制备了适于选择性激光烧结的增塑改性聚乙烯醇粉体及其相应的柔性烧结制品。采用粉体流动性测试、差示扫描量热、激光粒度分析、扫描电镜、万能材料试验机等表征和研究了改性聚乙烯醇粉体和相应烧结制品的结构和性能。结果表明,30%的甘油增塑改性聚乙烯醇粉体具有优良的流动性能,平均粒径为64μm,满足选择性激光烧结对粒径和粉体流动性的要求。甘油加入有效降低了聚乙烯醇的热塑加工温度和结晶度,改善了聚乙烯醇粉体的选择性激光烧结加工性能,有效避免了在较高激光扫描速率条件下烧结过程中的烧结层能量补偿不足和易发生翘曲变形的问题。通过优化烧结工艺参数,改性PVA烧结制品具有良好的烧结精度,误差在±0.3 mm以内,当激光能量密度达到0.099 J/mm2时,烧结样品力学性能良好,拉伸强度和压缩强度分别达到1.6 MPa和3.5 MPa。制备的改性聚乙烯醇烧结样品也具有良好的弹性回复性能,压缩量在30%以内时,弹性回复率可达80%以上。     

磷虾蛋白/海藻酸钠/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及表征

以磷虾蛋白(AKP)、海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)为纺丝原料,通过静电纺丝制备AKP/SA/PVA复合纳米纤维,系统研究了纺丝液浓度和纺丝电压对纤维形貌的影响。通过FT-IR分析复合纤维的结构,结果表明SA与AKP间存在化学反应,而与PVA是物理共混,通过红外的二阶导数和拟合分峰研究共混纤维间的氢键作用,结果表明氢键的类型及含量与纤维构成有关。通过DSC和TGA测试纳米纤维的热性能,表明纤维在250℃左右开始熔融并伴随着分解。     

熔纺三叶形聚乙烯醇纤维的制备及增强水泥基材料

采用自主创新的聚乙烯醇(PVA)熔融纺丝新技术,首次制备了三叶形截面PVA异形纤维,为水泥基复合材料提供新型增强纤维。研究了熔融纺丝和热拉伸对纤维截面形状、热性能、结晶性能、取向度和力学性能等的影响。结果表明,熔纺三叶形截面PVA初生纤维内部结构均匀致密,无明显皮芯结构。经热拉伸处理,纤维能较好保持三叶形截面,异形度为58.2%。PVA分子链在拉伸应力下诱导结晶,纤维结晶结构更完善,结晶度和取向度增加,纤维的强度增加,熔点升高。热拉伸8倍后,纤维强度达3.7 cN/dtex。将三叶形纤维用于水泥基复合材料的增强增韧,当其体积掺量为2%时,纤维增强水泥试件的挠度达17.3%,断裂能达10.5 J。     

聚芳硫醚砜/聚苯硫醚合金的流变行为

将聚芳硫醚砜(PASS)和聚苯硫醚(PPS)按照不同的比例通过熔融共混制备高性能合金材料。采用旋转流变仪分析了纯PASS树脂和共混物熔体的流变行为。结果表明,纯PASS树脂通过提高剪切速率和升高温度来改善熔体的流动性效果不佳;在实验范围内,随着合金中PPS含量的增加,合金的加工流动性得到明显改善,当PPS的质量分数为50%时,PASS/PPS合金的熔融加工温度最低,凝胶点降至270℃。