双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,粘度3.5Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

双酚F及其环氧树脂的合成与性能研究

以苯酚、甲醛为原料,草酸催化合成双酚F,未经提纯的双酚F直接制备双酚F环氧树脂,并考察了合成的双酚F环氧树脂的力学性能.在双酚F合成阶段:n(苯酚)/n(甲醛)=10/1,n(甲醛)/n(草酸)=25/1,70℃,反应4h,得到的双酚F收率和选择性达80%以上;在树脂合成阶段:n(NaOH)/n(BPF)=2,70℃,醚化反应5h,闭环反应3h,制得的环氧树脂的环氧值达到0.59,黏度3.5 Pa·s,树脂固化物具有优异的性能.     

二元胺交联合成高吸水性树脂及其性能研究

以过硫酸钾为引发剂,水为分散介质,丙烯酸钠和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GM A)共聚得共聚物P(AAN a-GM A),然后利用乙二胺(EDA)使氧杂环开环发生交联反应,制得高吸水性树脂。其结构经1H-NM R和IR表征。用茶袋法研究了乙二胺用量对树脂吸水能力的影响。结果表明,当n(EDA)/n(GM A)=0.35时,得到的树脂的吸水能力最大,达到527倍。     

核桃壳三聚氰胺改性脲醛树脂的制备及其热降解性能表征

将超微粉碎后的核桃壳(W S)与甲醛溶液共混,在测定共混溶液反应活性的基础上将共混液作为添加剂与三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)进行共缩聚反应合成核桃壳粉胶(WSMUF),并对WSM U F树脂进行了基本性能检测和热行为分析.研究结果表明:在反应温度为90℃,反应时间为1 h条件下WS与甲醛具有较好的反应活性.WS用于树脂合成的最佳添加量为mWS(核桃壳质量)/m(WS+U)(核桃壳与尿素的质量和)=0.15,所制备的板材甲醛释放量为0.35 mg·L-1,相比未添加WS合成的M U F0树脂,甲醛释放量降低了69.43％,板材湿胶合强度降低21％,热降解峰值温度向高温方向偏移,同时炭残留量偏低.WS超微粉的添加在不改变胶层脆性基础上,能有效降低树脂体系游离甲醛和板材甲醛释放量.     

含钛杂化硅树脂的制备与耐热性能研究

以钛酸四正丁酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷为原料,乙酰丙酮(acac)为螯合剂、盐酸为催化剂、乙醇为溶剂,利用溶胶-凝胶法、控制n(Ti)∶n(Si)=0.1~0.5,50℃水解温度下制备了含钛硅树脂,钛的引入使得杂化硅树脂在不使用催化剂和室温固化剂的情况下,140℃3d实现固化。通过涂层外观分析、光学显微镜、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、变温傅里叶变换红外光谱、热重进行了表征。结果表明成功合成了含Si—O—Ti共价键的杂化硅树脂;当n(acac)/n(Ti)=0.3时,含钛硅树脂预聚物的储存稳定性较好;R/(Si+Ti)≥1.36时,能制备表面光滑的硅树脂;含钛杂化硅树脂具有较好的耐热性且其热性能随钛含量的增大而提高。     

纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能

以球形纳米纤维素晶体(NCC)作增强相、柠檬酸作交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,制备了PVA/NCC纳米复合薄膜和柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了NCC的添加和柠檬酸的交联对薄膜热性能、耐水性和力学性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,改性PVA薄膜的起始分解温度升高、熔融/结晶峰向高温方向移动、吸水率降低;只用NCC或柠檬酸对PVA改性时,所得PVA/NCC纳米复合薄膜、柠檬酸交联PVA薄膜的力学性能均对环境湿度敏感;同时用NCC(m(NCC)/m(PVA)=6/100)和柠檬酸(m(柠檬酸)/m(PVA)=3/100或m(柠檬酸)/m(PVA)=4.5/100)对PVA改性时,所得柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜的力学性能不随环境湿度变化。     

聚合型磷-硅阻燃剂的合成及在聚苯乙烯中的应用

合成了丙烯酸(10-氧-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基)甲酯(DOPO-CH2O-AA)单体,并通过FTIR、1 H-NMR确认其结构。将DOPO-CH2O-AA和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅(KH-570)作为阻燃单元、苯乙烯作为增容单元通过自由基本体聚合制备了聚合型磷-硅阻燃剂(PFR)。并研究了DOPOCH2O-AA和KH-570共聚比例对PFR的热稳定性和分解成炭能力的影响,确定了最佳的单体比例为n(DOPO-CH2O-AA)/n(KH-570)=6/4。将20%~30%(质量分数)的PFR用于聚苯乙烯阻燃改性,燃烧与热重分析结果符合凝聚相阻燃的特点。其中,当使用30%共聚组成为n(DOPO-CH2O-AA)/n(KH-570)/n(St)=48/32/20的阻燃剂阻燃聚苯乙烯时,极限氧指数(LOI)为26.8%,无缺口冲击强度为0.92kJ/m2;热重分析显示,阻燃后聚苯乙烯的起始分解温度在350~360℃,热分解后600℃残炭量高于20%。研究结果表明,PFR中磷-硅元素之间有明显的凝聚相协同阻燃作用。     

柠檬酸交联纤维素气凝胶的制备及其网络结构的表征

以柠檬酸作为交联剂,在氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)的纤维素溶解体系中,通过溶剂置换、酯化交联反应和超临界干燥工艺制备了纤维素气凝胶。通过电子显微镜、傅里叶红外光谱分析仪、差示扫描量热仪以及密度、吸水率和力学性能测试对纤维素气凝胶的结构和性能进行了表征。结果表明:柠檬酸的改性或纤维素初始浓度的增大均能使纤维素气凝胶的网络结构变得更加紧密,改性获得的气凝胶网络结构能够获得更加稳定的化学交联点且具有更小的孔隙和更好的形变恢复能力;柠檬酸与纤维素结构单元的物质的量比为1∶1时纤维素气凝胶具有更好的热、力稳定性能;在25~120℃温度范围内反应温度越高交联反应程度越大。讨论了使用柠檬酸作为交联剂以及改变交联反应条件对纤维素气凝胶网络结构的影响。     

静置热聚合法合成AMPS/AM/CMC三元共聚高吸水树脂

在没有氮气保护的作用下,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用静置热聚合法合成2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/羧甲基纤维素钠(CMC)三元共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水率的影响,并借助FT-IR、TG-DTA和偏光对树脂的分子结构、热稳定性和表面形态进行了分析。实验结果表明:所得树脂的最佳反应条件为:n(AM)∶n(AMPS)=1∶1、ω(APS)=0.45%、ω(CMC)=9%、ω(NMBA)=0.085%和pH=1.2,在此条件下合成的高吸水树脂室温下最大吸蒸馏水倍率为909g/g。     

三元共聚高吸水树脂的简易合成

在没有氮气保护和引发剂作用下,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用静置热聚合法成功合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/壳聚糖(CTS)三元共聚高吸水树脂。同时研究了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并借助FT-IR对树脂的分子结构进行了分析。实验结果表明,所合成的树脂最佳反应条件为:n(AM)∶n(AMPS)=3∶1,ω(CTS)=2%,ω(NMBA)=0.05%,pH=1.5,固含量为15%。在此条件下合成的高吸水树脂室温下最大吸蒸馏水倍率为1302g/g。     

Synthesis and properties of melamine-formaldehyde/ montmorillonite nanocomposites

In this paper, intercalated and partially exfoliated melamine-formaldehyde (MF)/montmorillonite (MMT) nanocomposites have been synthesized successfully via in-situ polymerization based on pristine montmorillonite, acidified montmorillonite and organic modified montmorillonite respectively. The obtained nanocomposites were characterized by XRD, TEM, TGA, and Raman spectroscopy. Free formaldehyde content of those composites was also determined by acetyl acetone technique. It was found that acidified montmorillonite and organic modified montmorillonite could catalyze the polycondensation reaction of methylolmelamines. The thermal stability and chemical resistance of those two nanocomposites were also improved dramatically compared to pure melamine-formaldehyde resin.     

聚乙二醇改性相变微胶囊-木粉/高密度聚乙烯复合材料的制备与热性能

通过原位聚合法制备了以正十二烷醇(DA)为芯材,密胺树脂(MF)或聚乙二醇改性密胺树脂(PMF)为壁材的相变微胶囊DA@MF和DA@PMF,并将相变微胶囊添加到木粉/高密度聚乙烯复合材料(WF/HDPE)中,制备了具有相变蓄热能力的DA@MF-WF/HDPE和DA@PMF-WF/HDPE复合材料。采用DSC、TG和红外热成像等方法对DA@MF、DA@PMF和相变微胶囊-WF/HDPE的热性能进行了分析与表征。测试结果表明,DA@PMF的结晶和熔融热焓值分别提高了35.0J/g和21.5J/g,快速失重温度提高了19.9℃;蓄热能力测试表明,DA@PMF成功添加至WF/HDPE中,且在制备过程中损失较小;DA@PMF-WF/HDPE的相变温度(27.2、11.3℃)、相变潜热(31.6、20.3J/g)和热稳定性(256.9℃,DA开始失重)等性能表明其具备成为相变蓄热材料的潜力。     

己二酸-1,4-丁二醇-尿素共聚物的合成与表征

以己二酸、1,4-丁二醇和尿素为原料,在氩气环境下,通过高温熔融缩聚反应合成了一种新型可降解的己二酸-丁二醇-尿素共聚物,并对反应时间、催化剂种类及其用量、原料配比、反应温度等因素对聚合产物的影响进行了研究。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)、差示量热扫描(DSC)对产物的结构与性能进行了表征。结果表明,当丁二醇和尿素的总量与己二酸(n(丁二醇+尿素)∶n(己二酸))的摩尔比为1.16∶1,丁二醇和尿素(n(1,4-丁二醇)∶n(尿素))的摩尔比为5∶1,最高反应温度为220℃,二月桂酸二丁基锡为催化剂且用量为原料总量的0.03%,总反应时间10h,所得到产物的重均分子量(Mw)可达12700,其颜色、热稳定性和降解性能等较好。     

海因环氧树脂/HHPA体系的制备与性能

合成了海因环氧树脂,采用红外光谱和核磁共振进行了表征,以六氢苯酐(HHPA)为固化剂,制备了海因环氧树脂/HHPA体系,研究了海因环氧树脂/HHPA体系的固化反应性及其固化物的性能。结果表明:树脂体系在升温速率为10℃/min的条件下,在90～210℃有一放热峰,峰值温度为152.5℃;100℃下的凝胶时间大于42min,在140℃下为8min;树脂浇铸体的氧指数为23,抗弯强度为122MPa,弯曲模量为2.7GPa,冲击强度为14.9kJ/m2。     

二烃基五硫化物-三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊的制备及其摩擦性能

以硫化脂肪类添加剂二烃基五硫化物(RC2540)为芯材, 三聚氰胺-甲醛树脂(MF树脂)为壁材, 采用原位聚合法合成了RC2540-MF树脂微胶囊。使用红外光谱、 SEM及热重分析(TG)等对其性能进行表征。用四球摩擦副考察了RC2540-MF树脂微胶囊作为聚乙二醇基础液添加剂时的摩擦磨损性能。结果表明: 添加质量分 数3% RC2540-MF树脂微胶囊的聚乙二醇基础液在314 N下摩擦系数可低至0.04, 磨斑直径在314 N(RC2540-MF质量分数5%)下为0.54 mm, 实验载荷则可以提高至1000 N以上。这是由于摩擦力导致RC2540-MF 树脂微胶囊破损, 活性硫化物在摩擦表面的物理、 化学吸附作用和生成的摩擦化学反应膜起到减摩和极压抗磨作用。     

三聚氰胺-甲醛成型品甲醛迁移量与生产工艺关系的研究

阐述了三聚氰胺-甲醛制品的生产加工工艺。 分析并试验研究了成型时间、排气次数、表面罩光和产品器型对甲醛迁移量的影响。 结果表明:相同原料加工的仿陶瓷餐具,在允许的成型时间和温度范围内,甲醛迁移量随时间的延长和温度的升高而降低;纯三聚氰胺-甲醛树脂罩光后甲醛迁移量降低;不同器型的甲醛迁移量不同。     

聚乙二醇改性相变微胶囊制备MicroPCMs-WF/HDPE复合材料物理力学性能

以正十二烷醇（DA）为芯材,密胺树脂（MF）和聚乙二醇改性密胺（PMF）树脂为壁材制备了相变微胶囊（MicroPCMs）,并分别添加到木粉/高密度聚乙烯（WF/HDPE）复合材料中,获得了具有相变蓄热能力的MicroPCMs-WF/HDPE复合材料。采用SEM、FTIR和纳米压痕等方法对MicroPCMs的表面形态、力学性能进行了分析与表征,同时对MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的物理力学及热性能进行了测试。结果表明:经聚乙二醇改性后,改性微胶囊（PMF-MicroPCMs）的弹性模量和硬度较未改性微胶囊（MF-MicroPCMs）分别增加了13.9%和30.0%;MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的熔融温度区间（22.2~28.7℃）满足人体舒适温度范围,较纯WF/HDPE复合材料温度变化速率明显减缓;相比纯WF/HDPE复合材料,MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的吸湿性、冲击强度和表面硬度增加,弯曲和拉伸性能下降;PMF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料的性能均优于MF-MicroPCMs-WF/HDPE复合材料,且达到了木塑装饰板材的力学性能标准要求。      

聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的微波合成与性能

以水为溶剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,分别通过微波合成法和水浴加热法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)水凝胶,研究了交联剂浓度、反应时间、反应温度等对反应的影响,及PNIPAM水凝胶在不同温度和pH值下的溶胀性变化。研究结果表明,与水浴加热法相比,微波合成法缩短了反应时间,从10h缩减至1h左右;适当延长反应时间和提升反应温度有利于提高单体转化率。微波法合成PNIPAM的最佳条件为:H2O为溶剂,100℃~110℃反应40 min~60 min,交联剂m(Bis)/m(NIPAM)=5/100,单体转化率97%~98%。而且,微波合成法制备的水凝胶具有更显著的温度和pH敏感性能。     

酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液的制备及其对纸张的增强作用

以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为主要单体,采用无皂种子乳液聚合法制备了稳定且性能优异的无皂苯丙乳液,以此与热固性酚醛树脂(PR)进行复配制得酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液,讨论了其合成影响因素,并优化了合成工艺条件。研究表明,当m(PVA)=12%,软硬单体比例n(BA)/n(St)=1.0,m(NMA)=10%,m(酚醛树脂)/m(苯丙乳液)=2.0时,酚醛树脂/无皂苯丙复合乳液具有较好的增强作用。以质量分数为1.0%的聚合物乳液单独进行表面施胶时,纸张环压指数达8.4N.m/g,施胶度达32s。此复合乳液与淀粉有良好的适配性,并可取得优异的复合施胶效果。当m(复合乳液)/m(淀粉溶液)=0.3时,纸张环压指数达8.9N.m/g,施胶度达40s。并通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其进行了表征。     

新型邻苯二甲腈基醚化新酚树脂的制备与性能

以碱为催化剂,通过新酚树脂与4-硝基邻苯二甲腈之间的亲核取代反应,制备了邻苯二甲腈醚化新酚树脂(BPX)。流变性能测试结果表明,BPX树脂在165~285℃间黏度值小于400mPa.s,表明该树脂具有优良的加工性能。DSC测试结果表明,BPX树脂的固化温度范围为320~420℃,固化反应峰值温度为386.24℃,固化放热约为182.26 J/g。该树脂的固化物表现出优良的耐热性,其储能模量起始下降温度高于450℃,5%失重温度(T5d)约为519℃,氮气氛围900℃残碳率约为75%。