序列结构与结晶行为对聚氨酯弹性体力学性能的影响EI北大核心CSCD

通过定量核磁共振碳谱(13C-NMR谱)、广角X射线衍射(WAXD)和差示扫描量热分析(DSC)对不同数均相对分子质量的环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚P(E-co-T)的序列结构和结晶性能进行了研究;以不同的P(E-co-T)无规共聚醚制备了一系列热固性聚氨酯弹性体,并对其网络结构和力学性能进行了研究。定量13C-NMR确认了P(E-co-T)无规共聚醚分子链中存在[THF]n微嵌段结构,并计算了不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚中微嵌段的含量。WAXD和DSC结果表明,等摩尔组成的P(E-co-T)无规共聚醚在-40℃时发生了结晶,且不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚的结晶能力与其分子链中[THF]n微嵌段结构的含量密切相关。聚醚聚氨酯弹性体的力学测试结果则表明,20℃和60℃时,随着聚醚相对分子质量的增加,聚氨酯弹性体的拉伸强度逐渐降低,断裂延伸率逐渐增加;然而,-40℃时则表现出截然相反的变化趋势。-40℃时聚醚聚氨酯弹性体结晶能力的差异是导致其低温力学性能不同的主要原因。     

序列结构与结晶行为对聚氨酯弹性体力学性能的影响

通过定量核磁共振碳谱(13C-NMR谱)、广角X射线衍射(WAXD)和差示扫描量热分析(DSC)对不同数均相对分子质量的环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚P(E-co-T)的序列结构和结晶性能进行了研究;以不同的P(E-co-T)无规共聚醚制备了一系列热固性聚氨酯弹性体,并对其网络结构和力学性能进行了研究。定量13C-NMR确认了P(E-co-T)无规共聚醚分子链中存在[THF]n微嵌段结构,并计算了不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚中微嵌段的含量。WAXD和DSC结果表明,等摩尔组成的P(E-co-T)无规共聚醚在-40℃时发生了结晶,且不同相对分子质量P(E-co-T)无规共聚醚的结晶能力与其分子链中[THF]n微嵌段结构的含量密切相关。聚醚聚氨酯弹性体的力学测试结果则表明,20℃和60℃时,随着聚醚相对分子质量的增加,聚氨酯弹性体的拉伸强度逐渐降低,断裂延伸率逐渐增加;然而,-40℃时则表现出截然相反的变化趋势。-40℃时聚醚聚氨酯弹性体结晶能力的差异是导致其低温力学性能不同的主要原因。     

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63～0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(T_g)在322～325℃,5%热失重温度(T_d5%)在485～500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56～65 MPa。     

含杂萘联苯结构共聚芳醚砜酮的热性能与动态机械性能

采用溶液聚合法制备了不同配比的含杂萘联苯结构的四元共聚芳醚砜酮(PPBESK)。采用热失重(TGA),差示扫描分析(DSC)和动态机械热分析(DMTA)对该聚合物的热性能和动态机械性能进行了表征和研究。结果表明,加入少量联苯结构的共聚物仍然具有良好的热性能。观察动态机械热分析谱图,可以发现,在150℃～200℃的扫描温度范围内,共聚物的储能模量保持较高值并出现一个小转变,随着温度升高,在250℃～300℃之间出现了共聚物的玻璃化转变温度,即α转变,此时储能模量降低较大。随着共聚物主链中砜基结构含量的增加,其玻璃化转变温度有所上升。     

新型可溶性聚芳醚腈酮的合成及其在绝缘漆领域的应用

以4种含杂萘联苯结构的类双酚单体分别与2,6-二氯苯腈、4,4-二氟酮进行亲核缩聚反应,制备了一系列新型含杂萘联苯结构的聚芳醚腈酮树脂.研究了不同类双酚单体结构对聚合物性能的影响.所制备聚合物均具有较高的分子量,特性粘度在0.50dL/g以上,可溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),氯仿等极性非质子型有机溶剂中.聚合物的结构以FT-IR进行表征;利用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)研究了聚合物的耐热性能,结果表明,该类聚芳醚腈酮树脂具有优异的耐热性能,玻璃化转变温度(Tg)在255～277℃之间,10%热失重温度(Td)在498℃以上.由该系列聚芳醚腈酮材料制成的绝缘漆具有良好的电绝缘性能,较高的机械强度,良好的柔韧性和附着力.     

HTPB/共聚醚型聚氨酯密封胶的研制

将端羟基聚丁二烯(HTPB)与四氢呋喃和环氧丙烷的共聚醚以不同的比例混合作为软段通过预聚体法合成了一系列的聚氨酯弹性体,详细考查了HTPB/共聚醚的比例和不同扩链剂对所合成材料的物理机械性能、耐水性能、电性能和热性能的影响.结果表明当HTPB/共聚醚为30/70,由MOCA为扩链剂时,所合成材料的各项性能最佳.     

耐高温含氟共聚芳醚砜的合成与性能研究

以自制的新型含氟双酚单体:4-氟苯基对苯酚,加入不同比例间苯二酚与4,4'-二氯二苯砜经亲核缩聚反应,制备了一系列新型共聚芳醚砜.利用FT-IR、DSC、TGA及WAXD等对聚合物的结构和性能进行了表征和研究,结果表明:该类聚合物为非晶态,具有优异的耐热性能,其玻璃化温度Tg在167～196℃之间,N2中5%热失重温度在530℃以上;聚合物具有良好的溶解性,在NMP、DMF、DMSO等强极性非质子溶剂及CH2C12、THF、CHCl3等普通溶剂中具有较好的溶解性.     

硬段结构对3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚弹性体力学性能的影响EI北大核心CSCD

以3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为软段,不同异氰酸酯和扩链剂为硬段,以一步法合成了不同硬段结构的聚氨酯弹性体。采用广角X射线衍射对其结构进行表征,表明刚性扩链剂(SR)制备的弹性体衍射峰强度比柔性扩链剂(DEG)制备的弹性体强,表明其硬段排列较规整。进一步采用常温拉伸、高温蠕变和低温动态力学分析等手段对其进行了不同温度的力学性能测试,结果显示SR扩链后弹性体拉伸强度达到5.36 MPa,较DEG扩链弹性体的2.29 MPa有很大提高,初始分解温度前者(208℃)也高于后者(198℃),高温蠕变量也从90.1%降到39.7%;与扩链剂相比,异氰酸酯结构对力学性能的影响较小,由包含对称结构的甲苯二异氰酸酯(TDI)固化的弹性体拉伸强度(5.36 MPa)比4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)固化的弹性体(3.16 MPa)高,低温和高温性能相差不大。     

硬段结构对3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚弹性体力学性能的影响

以3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为软段,不同异氰酸酯和扩链剂为硬段,以一步法合成了不同硬段结构的聚氨酯弹性体。采用广角X射线衍射对其结构进行表征,表明刚性扩链剂(SR)制备的弹性体衍射峰强度比柔性扩链剂(DEG)制备的弹性体强,表明其硬段排列较规整。进一步采用常温拉伸、高温蠕变和低温动态力学分析等手段对其进行了不同温度的力学性能测试,结果显示SR扩链后弹性体拉伸强度达到5.36 MPa,较DEG扩链弹性体的2.29 MPa有很大提高,初始分解温度前者(208℃)也高于后者(198℃),高温蠕变量也从90.1%降到39.7%;与扩链剂相比,异氰酸酯结构对力学性能的影响较小,由包含对称结构的甲苯二异氰酸酯(TDI)固化的弹性体拉伸强度(5.36 MPa)比4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)固化的弹性体(3.16 MPa)高,低温和高温性能相差不大。     

高热稳定性的含联苯醚腈链段的双邻苯二甲腈性能研究

以芳香二元胺2,6-二-4-氨基苯氧基苯甲腈(BDB)为固化交联剂,采用溶液聚合的方法制备了不同预聚程度的含联苯醚腈链段的双邻苯二甲腈(2PEN-BPh)聚合物,并研究了预聚程度对其性能的影响.通过DSC和流变研究了2PEN-BPh聚合物在交联剂作用下的固化反应行为,使用TGA跟踪了聚合物不同反应阶段的热性能.结果表明,2PEN-BPh具有可交联反应活性,其交联过程可以通过控制固化交联剂BDB的含量来控制;当交联剂含量为3%(质量分数)时,2PEN-BPh的最佳预聚时间为2h.TGA结果显示2PEN-BPh聚合物具有优异的热稳定性和热氧稳定性,完全固化的2PEN-BPh在氮气和空气中的起始分解温度均在515℃以上,分解5%的温度超过556℃,800℃时的残炭率在氮气中达78%以上,而在空气中也仍有44%以上.     

共聚炭化法制备多孔炭材料及其电容性能研究

采用酚醛树脂(PF)为热稳定聚合物, 端环氧基的聚合物(QS)为热不稳定聚合物, 利用聚合物共聚炭化法制备多孔炭。经红外光谱分析及热重分析证实, 在酚醛树脂与QS的共聚固化物中, QS链段上的环氧基与酚醛树脂链段上的酚羟基发生反应生成醚键, QS接枝到酚醛树脂的链段上。BET比表面积、孔结构和电化学性能分析表明: 在共聚固化物PF/QS的炭化过程中, QS的热解逸出能起到造孔作用, 并随着QS用量的增加多孔炭的比表面积先增大后减小。QS加入量为15%的多孔炭具有最大的比表面积609.0 m²/g、总孔容0.28 cm³/g和微孔孔容0.22 cm³/g, 与聚合物共混炭化法相比, 在相同热不稳定聚合物加入量条件下, 多孔炭的比表面积和孔容都有所提高。该多孔炭电极在30wt% KOH电解液中的比电容达177.5 F/g, 具有良好的电容特性。     

共缩聚系列聚醚酰亚胺的合成与薄膜透光性能研究

以丙二胺和对苯二胺作为共缩聚二胺单体,与双酚A型二醚酐在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中通过一步法,缩合聚合制得了9种系列新型PEI高分子聚合物.对聚合物的分子量、热性能及成膜后的透光性能进行了研究.实验结果表明,聚合物中二胺单体的摩尔配比对于聚合物的分子量、热性能及成膜后的透光性能有影响,随着对苯二胺在共聚二胺单体中...     

高熔体流动性聚芳酯的合成及性能

通过相转移界面缩聚的方法,将4,4’-二乙基-1,1’-二苯基苯酚(BHPP)和2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(BP A)、对苯二甲酰氯(TPC)以及间苯二甲酰氯(IPC)进行共聚,合成了一系列不同酰氯比例的含乙基侧基的聚芳酯(PABAs)。利用核磁共振和傅里叶变换红外光谱对BHPP单体及PABA系列聚芳酯的结构进行了表征。差示扫描量热法和热重分析结果表明,聚合物具有良好的热性能,其玻璃化转变温度(T_g)为183.7～209.9℃,初始分解温度高于436℃。拉伸测试结果表明聚合物薄膜的拉伸强度大于60 MPa,力学性能优异。同时通过流变测试表明所得聚芳酯具有优良的熔体流动性,乙基侧基的引入使其熔融加工性能得到较大提升。     

聚芳硫醚酰亚胺的合成

以4,4-二氯代苯酰亚胺和硫化钠为单体,采用溶液缩聚法制备了新型聚芳硫醚树脂,聚芳硫醚酰亚胺(PA S I),在聚芳硫醚的主链中引入刚性的酰亚胺环结构。通过红外、核磁、紫外对聚合物的结构进行了初步表征,通过DSC、TG初步测试了聚合物的热性能,通过X射线衍射初步表征了聚合物的结晶性。表征结果表明,聚合物为设计聚芳硫醚酰亚胺结构;X射线衍射表明聚合物为结晶性聚合物;热性能测试表明,聚合物的玻璃化温度为101.91℃,高于聚苯硫醚(87.00℃),聚合物具有良好的热性能。     

聚(对苯二甲酸乙二醇-co-己二酸二甘醇)酯的合成与表征

采用酯化物共缩聚法合成了一系列不同共聚比例的聚(对苯二甲酸乙二醇-co-己二酸二甘醇)新型低熔点共聚酯,并利用红外光谱和1 H核磁共振确定了其化学结构。通过热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析和力学性能测试对不同共聚比例的聚(对苯二甲酸乙二醇-co-己二酸二甘醇)酯的热稳定性、熔点、玻璃化转变温度、结晶性能和力学性能进行了研究。结果表明,共聚酯的熔点、玻璃化转变温度和结晶能力都随着共聚比例的增大而降低,当共聚比例超过30%时,共聚酯失去结晶能力。为了深入理解此共聚酯熔点衰减的机理以及共聚链段的结晶行为,利用Hoffman-Weeks理论对不同共聚比例样品的平衡熔点进行了测定,并将实验值与Flory模型和Baur模型的预测值进行了对比,发现此共聚酯的熔点衰减规律符合Baur模型,说明共聚链段与PET链段形成了伪结晶体系。综合熔点、玻璃化转变温度和力学强度考虑,共聚比例为30%时获得的低熔点共聚酯综合性能较好,其熔点为159.3℃,玻璃化转变温度为21.5℃,拉伸强度为24.77 MPa。     

低温固化双马来酰亚胺树脂基体研究Ⅱ.扩链BMI/DP共聚体系

采用二元胺扩链改性,以提高前文[1]研究的低温固化共聚型BMI树脂的韧性.研究了扩链BMI树脂的配方、反应性、工艺性及其浇铸体和复合材料的性能.结果表明,改性BMI树脂的固化温度降到了150℃,韧性得到提高,复合材料性能优异.浇铸体弯曲强度119MPa,热变形温度272℃;玻璃纤维复合材料弯曲强度2034MPa,短梁剪切强度91.8MPa.     

可拉伸环氧聚合物的制备与修复性能EI北大核心CSCD

采用不同摩尔比的辛二醇缩水甘油醚(OCG)和含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的环氧缩水甘油醚(FDB)的单体混合物与等当量的聚醚胺(D230)制备了一系列含有可逆共价键的环氧聚合物材料。通过红外光谱、差示扫描量热、热分析、扫描电镜、力学性能测试和光学显微观察等研究了OCG/FDB摩尔比对环氧聚合物热性能、力学性能和修复性能的影响。结果表明,环氧聚合物的玻璃化转变温度随着OCG/FDB摩尔比的增加而降低,拉伸模量、断裂伸长率和低温(70℃)修复率出现先升高后降低的趋势;当n(OCG)/n(FDB)=1.5时,拉伸模量达到(9.57±0.12)MPa,断裂伸长率达到315.8%±3.9%,修复率达到78.86%±6.17%。所制备的环氧聚合物同时具有较高的拉伸性能和较好的修复性能。     

聚联苯醚联苯砜的合成与表征

采用分子设计的方法制备出了含联苯醚和联苯砜结构的聚醚砜类树脂(聚联苯醚联苯砜,PDEDS),根据单体配比的不同,合成出不同黏度的树脂。FT-IR证明了分子链段中所含的双重联苯键。通过考察树脂的耐热性能发现,其Tg均在272℃以上,同时表现出了优异的耐高温性能和热稳定性能,证明该种结构的树脂属于耐高温性能优良的非结晶性高分子材料。     

可拉伸环氧聚合物的制备与修复性能

采用不同摩尔比的辛二醇缩水甘油醚(OCG)和含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的环氧缩水甘油醚(FDB)的单体混合物与等当量的聚醚胺(D230)制备了一系列含有可逆共价键的环氧聚合物材料。通过红外光谱、差示扫描量热、热分析、扫描电镜、力学性能测试和光学显微观察等研究了OCG/FDB摩尔比对环氧聚合物热性能、力学性能和修复性能的影响。结果表明,环氧聚合物的玻璃化转变温度随着OCG/FDB摩尔比的增加而降低,拉伸模量、断裂伸长率和低温(70℃)修复率出现先升高后降低的趋势;当n(OCG)/n(FDB)=1.5时,拉伸模量达到(9.57±0.12)MPa,断裂伸长率达到315.8%±3.9%,修复率达到78.86%±6.17%。所制备的环氧聚合物同时具有较高的拉伸性能和较好的修复性能。     

扩链剂对MDI型聚氨酯结构与性能的影响

扩链剂类型对聚氨酯（PU）的结构性能有较大影响。分别采用1,4-丁二醇（BDO）、对苯二酚二羟乙基醚（HQEE）、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（MOCA）和封端二苯基甲烷二胺（S-MDA）为扩链剂,制备了聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）/MDI型PU弹性体。通过红外光谱、差示扫描量热法、动态力学热分析及热重分析等方法,研究了扩链剂结构对PU微相分离及性能的影响。结果表明,胺类扩链剂生成的脲基有利于硬段间形成强氢键,软硬段间微相分离程度更大,提高了硬段结晶度、力学强度和耐热性,降低了软段玻璃化转变温度和损耗因子。