不同结构聚苯乙烯/蒙脱土复合材料的熔体流动行为研究

分别将聚苯乙烯树脂(PS)与钠基蒙脱土(Na-MMT)和有机化蒙脱土(OMMT)通过熔融复合制备纳米黏土改性的复合材料。通过X射线衍射(XRD)对复合材料的微观结构进行了分析,采用HAAKE流变仪和熔体流动速率仪研究了复合材料的熔体流动行为。结果表明,Na-MMT在与PS熔融复合前后,其片层间距没有发生变化,PS分子链没有插入蒙脱土片层之间,所形成的是一种填充型复合材料。OMMT在熔融复合后,片层间距显著增大,与PS分子链形成了插层复合结构。蒙脱土含量相同时,PS/Na-MMT复合体系的熔体流动性能比PS/OMMT体系更好。研究认为,熔融复合过程中PS分子链的断链和2种复合材料结构上的差异是影响2种材料流动性能的主要因素。     

间同立构聚苯乙烯

美国道塑料公司生产一种熔融温度高达270℃的间同立构聚苯乙烯(PS)。这是一种常规非结晶 PS 的独特结晶形式,其熔融温度比传统的无规则 PS 要高得多。而无规则PS 的结构是苯环无规则地联结于分子链的西侧,而间同立构 PS 中苯环是有规则地交替联结于分子链的两侧。     

PS/MMT溶液插层复合材料的制备及流动性能研究

研究了溶剂种类和混合时间对聚苯乙烯(PS)在溶液中与不同种类蒙脱土的插层行为的影响以及所制备的复合材料的流动性能。结果表明:PS分子链在溶液中能够插入有机蒙脱土(OMMT)片层之间形成插层型复合材料,而与钠基蒙脱土(Na-MMT)只能形成填充型复合材料,溶剂种类和混合时间对插层效果没有影响;两种复合材料的流动性能与纯PS相比显著改善,其中PS/Na-MMT的流动性能优于PS/OMMT。     

透明塑料熔体流变性能研究

采用高级流变测试平台研究了聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)三种透明塑料熔体在低剪切速率下的流变学行为,拟合计算得到不同温度下的非牛顿指数(n)和黏流活化能。实验结果证明PC熔体在低剪切速率下n值接近1,近似于牛顿流体,PMMA和PS属于非牛顿流体,n值随温度升高而趋近1。苯环基团的存在增加了PC和PS分子链的刚性,减少了链间的无规缠绕,明显提高了熔体的流动性,而PMMA分子链的柔性特征增加了链间缠结点密度,相应降低了熔体流动性。     

CO_2,CH_4在全硅MFI型沸石中吸附的分子模拟

采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)分子模拟方法研究了CO2,CH4分子在全硅MFI型沸石中的吸附行为,计算得到了纯组分和两组分的混合物在不同温度时的吸附等温线;分析了全硅MFI型沸石对混合组分的选择性吸附;模拟还得到了CO2,CH4分子在全硅MFI型沸石中的吸附位。     

水辅混炼挤出聚苯乙烯/氧化石墨烯纳米复合材料的微观结构及流变与热性能

采用自主设计的水辅混炼挤出设备,制备3种氧化石墨烯（GO）含量（0.1 %、0.3 %、0.5 %,质量分数,下同）的聚苯乙烯（PS）/GO纳米复合材料,观察样品的微观结构,测试其流变性能和热性能。结果表明,GO被较好剥离且呈网状较均匀地分散在PS基体中,这主要归因于螺杆混炼流场不断细化PS熔体中的GO悬浮液以及水对熔体的塑化和溶胀效应促进PS分子链插层进入GO片层之间的共同作用;低频区PS/GO样品的储能模量、复数黏度和松弛时间均比纯PS样品的高,这是因为较均匀分散的网状GO片与PS之间形成较强的分子间作用力,降低了PS分子链的活动性;PS/GO样品的热稳定性比纯PS样品的高,这归因于GO片在PS基体中呈网状分布和GO表面存在π键。     

PS/PMMA共混体系的挤出流变行为

利用单螺杆挤出机,配备特殊设计的狭缝模头,在不改变螺杆转速的情况下获得流经口模的不同流量,研究了聚苯乙烯(PS)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混体系的挤出流变行为。结果表明,PS/PMMA共混物熔体的流变行为和其组分熔体的流变行为类似,都表现出假塑性流体的流动行为;在所研究的组成范围内,共混物熔体的非牛顿指数低于任一组分熔体。随着共混物黏度比的减小,其熔体的非牛顿指数呈下降的趋势;共混物熔体的黏度对加和性法则皆表现为负偏差,表明在界面处具有弱的相互作用。     

聚苯乙烯官能化及其在BMC中的应用

通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、旋转流变仪和示差扫描量热(DSC)仪测试官能化聚苯乙烯(FPS)的FTIR、复数黏度和玻璃化转变温度(Tg)。结果表明,聚苯乙烯(PS)经过官能化,FPS的FTIR在1 784 cm-1和1 808 cm-1处的峰明显变大,说明马来酸酐单体成功地接枝到PS大分子链上;熔体复数黏度较接枝前整体呈下降趋势,官能化反应对PS分子链有一定的降解作用,使分子量下降,Tg从100.35℃下降至93.77℃,但分子链结构未有大的转变。同时,还研究了FPS在团状模塑料(BMC)中的应用,结果表明,FPS作为低收缩添加剂添加在BMC中,其弯曲强度提高7.3 MPa,弯曲弹性模量提高517 MPa,拉伸强度提高2.4 MPa,冲击强度提高0.6 k J/m2,极限氧指数提高5%,但对BMC的抗收缩能力下降,BMC的线性收缩率从0.992%提升至1.260%。     

C02，CH4在全硅MFI型沸石中吸附的分子模拟

采用巨正则蒙特卡洛（GCMC）分子模拟方法研究了CO2,CH4分子在全硅MFI型沸石中的吸附行为,计算得到了纯组分和两组分的混合物在不同温度时的吸附等温线;分析了全硅MFI型沸石对混合组分的选择性吸附;模拟还得到了COz,CHt分子在全硅MFI型沸石中的吸附位。     

两种混合模式下PS-MAMA微量组分在聚合物熔体中的分散

通过苯乙烯(St) 和3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI) 共聚制备了共聚物P(St-co-TMI),然后与9-(N-甲氨基甲基)蒽(MAMA)反应合成了具有示踪特性的聚苯乙烯大分子示踪剂(PS-MAMA)。采用PS-MAMA作为微量组分,在自制的间歇混合器中考察了两种混合模式下其在聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的分散行为。结果表明:对于左右两个转子同时异向转动的匀速混合模式,虽然可以在较短时间内使微量组分在转子壁面和混合腔体内壁之间形成稳定的层状分布,但是随着混合时间的延长,层与层之间的混合较慢;而对于交替异向转动的方波混合模式,尽管在混合初期,层内和层间的浓度分布都不均匀,但是流场的交替变化加快了微量组分PS-MAMA 在聚合物熔体中的分散。因此,方波混合模式的混合效果要优于匀速混合模式的。     

聚苯乙烯熔体挤出流动特性的研究

应用毛细管流变仪,考察了两种聚苯乙烯-Styron498(PS498)和Styron492J(PS492J)熔体挤出过程中的流动行为及其影响因素。实验发现,两试样熔体的流动均不严格地服从幂律;在相同条件下,PS492J的非牛顿性较PS498明显;两试样熔体的粘度对温度的依赖关系符合Arrhenius方程。本文还就熔体流变行为与分子结构参数的关系进行了初步定量分析。     

氧化铈改性Pd/Fe3O4吸附剂脱汞性能研究

氨基化的磁性Fe_3O_4纳米颗粒负载贵金属Pd制备的Pd/Fe_3O_4吸附剂具有良好的汞脱除性能,且容易分离再生。但煤气中的H_2S气体对Pd有较强的毒化作用,而氧化铈在还原性气体环境中具有脱除H_2S的能力,因此引入一定量的氧化铈制得Pd-CeO_2/Fe_3O_4吸附剂有望提高该吸附剂的抗硫性和脱汞性能。考察了200℃下不同氧化铈含量和煤气气氛(N_2-H_2S-CO-H_2)对Pd-CeO_2/Fe_3O_4吸附剂脱汞性能的影响和吸附剂的再生性能,结合N_2物理吸附、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-OES)和X射线光电子能谱(XPS)等一系列表征分析,探究了该吸附剂的脱汞机理。结果表明,当CeO_2/Fe_3O_4(质量比)为0.2时,制备的吸附剂在200℃,N_2气氛下具有较好的脱汞活性,且多次再生后仍有较稳定的汞脱除能力。因此,CeO_2的引入可以缓解H_2S对Pd的毒化作用,进而提高吸附剂的脱汞活性。     

N_2O_4野外转注中泄漏扩散的数值模拟分析

针对四氧化二氮(N_2O_4)运输转注发生泄漏可能造成的危害,采用数值模拟方法,建立N_2O_4野外转注过程中泄漏扩散模型,计算分析了气体扩散形成的有害气云覆盖区域变化情况,下风向不同位置有毒气体浓度变化情况。结果表明:推进剂泄漏扩散受风力作用影响较大,气体向下风向扩散,气云覆盖面积随着扩散距离的增大而增大,气云变得更稀薄,气云中N_2O_4的浓度降低;连续性泄漏时,固定位置处气体的浓度能达到一个稳定值,一个位置与气体泄漏源越远,该位置气体浓度达到稳定值所需时间越长。     

sPS/PBA-aPS共混物的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了间规立构聚苯乙烯/聚丙烯酸丁酯-无规立构聚苯乙烯核壳乳胶粒子(sPS/PBA-aPS)共混物非等温结晶及其动力学。通过Jeziorny法和Mo法分别对s PS/PBA-aPS共混物的非等温结晶过程进行了分析处理,结果表明:随着降温速率增加,s PS结晶时间变短,结晶不完善程度增加;PBA-aPS核壳乳胶粒子的引入对sPS结晶起阻碍作用,Jeziorny法和Mo法都适用于分析sPS/PBA-aPS共混物的非等温结晶过程。     

孔道结构修饰的Ziegler-Natta催化剂设计与高抗冲低缠结UHMWPE的制备

从SiO₂载体孔道修饰的角度出发，向多级孔道中同时引入聚苯乙烯(PS)和聚倍半硅氧烷(POSS)，形成功能化复合载体，并用于负载TiCl₄，制备SiO₂/PS/POSS/TiCl₄负载型催化剂。采用热重分析、N₂等温吸附脱附、扫描电镜、漫反射红外光谱等手段对修饰前后催化剂的结构进行表征，发现利用苯乙烯的原位聚合能够向SiO₂多级孔道，尤其是微孔中引入PS，孔道内PS链段的溶胀行为导致聚合时乙烯传质阻力增大，聚合活性降低。向SiO₂多级孔道中引入POSS，由于POSS分子的空间位阻，其只能进入SiO₂大孔中，初生态聚乙烯分子链缠结程度降低有限。而将PS与POSS共同引入催化剂各级孔道中，PS与POSS能够产生良性协同作用，能够以高活性制备低缠结的超高分子量聚乙烯，显著提升了产品的抗冲击强度。最后通过降低孔道内TiCl₄的负载量，进一步稀释催化剂活性中心，实现聚乙烯活性链解缠结的过程强化。当钛含...     

NOX在氢氧化钠溶液中吸收速率的研究

通过实验对氮稀释气体中的NO_2/N_2O_4和NO/NO_2/N_2O_3在25℃时、在0.5M和1.0M氢氧化钠溶液中的吸收进行了动力学研究。当NO_2的浓度>2×10~(-7)mol/cm~8时,从排出的气流中观察到氧化氮的存在。故液体中的表面可能有酸膜存在。在此浓度下,NO_2的吸收速率与NO_2气体浓度的平方成正比。由此可以证实N_2O_4是主要的吸收和反应成份。生成的NO的三倍量与被吸收的NO_2的线性关系图表明,由N_2O_4水解生成的亚硝酸(HNO_2)实际上被分解成一氧化氮和硝酸。这是吸收器中存在酸性液膜表面层的有力证据。实验发现,N_2O_4一次不可逆水解的吸收速率常数H(KD)~(1/2)在25℃时为0.136m/s。这一数值远大于研究人员过去观察到的数值。在25℃的温度下,N_2O_3的一次不可逆溶解和水解的吸收速率常数H(KD)~(1/2)为2.71m/s,而Komiyama在1982年报告中给出的在15℃时的数值为2.55m/s。     

Fe_3O_4/g-C_3N_4活化过硫酸盐降解罗丹明B的研究

以片状g-C_3N_4、六水三氯化铁、柠檬酸三钠和尿素为原料,聚丙烯酰胺为稳定剂,采用水热法制备Fe_3O_4/g-C_3N_4复合材料并作为过硫酸钠(PS)降解罗丹明B(RhB)的活化剂。通过XRD、SEM、EDS、FT-IR对样品结构、形貌与组成进行表征。考察Fe_3O_4与g-C_3N_4的质量比、活化剂质量、PS质量、溶液pH等对Fe_3O_4/g-C_3N_4活化PS降解RhB效果的影响。结果表明,与g-C_3N_4复合有效提高了Fe_3O_4的分散性和活化性能;在Fe_3O_4与g-C_3N_4质量比为3∶4、Fe_3O_4/g-C_3N_4质量为50 mg、PS质量为20 mg、RhB溶液pH为2.1时,反应120 min RhB的降解率达到100%。Fe_3O_4/g-C_3N_4可用磁铁进行分离回收,循环使用5次,活化PS去除RhB降解率仍达95.5%。     

苯乙烯类塑料耐老化性能研究

对纯聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、PS/(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)共混物、添加助剂的PS和HIPS等5组试样进行紫外光加速老化。表征了5组试样老化前后的力学性能、特性粘度、分子链结构的变化。研究表明,紫外光加速老化使材料的力学性能降低,表层发生龟裂;表层的溶液粘度下降较明显,距厚度大于0.4mm时其粘度下降缓慢;傅立叶变换红外光谱谱图中在1720cm-1处出现明显的吸收峰,表明有CO生成;纯HIPS、添加助剂的HIPS和PS/SBS共混物在910、966cm-1处的吸收峰强度明显减弱,表明发生了烯烃碳碳双键的断裂,添加助剂的HIPS老化后的透过率保持率最高。     

本征特性对聚苯乙烯及聚丙烯发泡行为的影响

以化学发泡注塑成型技术为主线,在二次开模条件下制备微发泡聚苯乙烯（PS）及微发泡聚丙烯（PP）;通过流变性、加工性分析了树脂本征特性对PS及PP发泡行为的影响。结果表明：本征特性对气泡的长大和定型过程、气体扩散具有明显的影响;熔体强度越高的材料,阻碍泡孔长大的趋势越明显,所得到的泡孔越细小而均匀;PS具有合适的熔体强度和熔体流动速率（MFR）,发泡质量较理想,泡孔直径和泡孔密度分别为41.4μm、8.7×106个/cm3;PP（K9026）熔体强度较低,而熔体流动速率过大,发泡质量明显降低,泡孔直径和泡孔密度分别为65.94μm、5.82×105个/cm3。     

硅铝比对催化剂Pd/ZSM-5性能的影响及其应用于氢氧直接合成过氧化氢

以硅铝比分别为25,50和100的ZSM-5为载体,通过浸渍法制备催化剂Pd/ZSM-5(X),并借助XRD、NH_3-TPD、N_2吸附/脱附等温吸附线、CO脉冲表征手段分析催化剂性质。讨论催化剂Pd/ZSM-5的表面酸性和活性组分Pd尺寸对H_2O_2活性的影响。结果表明,硅铝比的增加导致Pd/ZSM-5的表面弱酸量降低,活性组分Pd尺寸增大,H_2O_2选择性和产率降低。当硅铝比为25时,催化剂Pd/ZSM-5(25)表面弱酸量最多,活性组分Pd尺寸最小,其H_2O_2的选择性和产率最大,分别为90.01%和270.2 mmol/(g_(Pd)·h)。