摩擦材料中树脂对其性能的影响

阐述了硼桐油双改性酚醛树脂的改性原理,对以此为基体的编织型摩擦材料的磨损率和摩擦系数进行了测试和分析,并与其他几种酚醛树脂基摩擦材料进行了对比。结果表明,对酚醛树脂进行硼桐油双改性后应用于摩擦材料的效果理想。     

桐油改性酚醛树脂的结构及固化过程的研究

通过桐油与苯酚在酸性催化剂存在下反应，然后再在碱性催化剂存在与甲醛反应制得了一种热固性桐油改性酚醛树脂。利用红外光谱，差示扫描量热法分析技术对改性树脂的结构及固化反应过程进行了研究。     

高交联度不饱和聚酯增韧改性的固化特征及动力学分析

采用IR和DSC研究了经聚乙二醇改性的BMC专用不饱和聚酯的固化特征及固化动力学。利用Kissinger方程和Crane方程求出了改性体系的固化动力学参数。研究结果表明,含有反应性端基的聚乙二醇能参与不饱和聚酯的固化反应,使固化放热峰温降低,并加速了固化反应的进程。     

紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备及在3D打印材料中的应用研究

3D打印材料近年来备受关注。通过对硅氧烷树脂进行化学改性,引入钛元素和硼元素,制得紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷新型复合材料。采用傅里叶红外光谱进行结构分析,考察了产品的UV光固化转化率、涂膜性能等。对以紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷树脂为底物,考察了在3D打印材料中的性能。与同类产品比较,柔韧性和耐热性更高,固体收缩率更小。     

巯基-乙烯基点击反应在紫外光固化过程中的应用

巯基-乙烯基反应是点击化学中的一类重要反应,在紫外光固化过程中通过添加巯基化合物可以克服自由基聚合过程中的氧阻聚、光引发剂小分子碎片等,因而近年来在紫外光固化过程中引入巯基-乙烯基点击反应成为紫外固化材料领域的前沿研究内容。文中综述了近年来巯基-乙烯基点击反应在紫外光固化过程中的研究成果,详细介绍了巯基-乙烯基反应在紫外光固化过程中的优缺点、反应机理、分子选择及分子设计原理,最后对巯基-乙烯基反应在紫外光固化过程中的进一步应用前景做了展望。     

桐油在紫外光照条件下的光固化活性研究

通过将桐油置于在不同的环境中,观察其成膜固化情况,研究桐油的光固化活性,通过测定桐油固化过程中的红外光谱、紫外光谱、过氧化值等来揭示桐油的光固化机理。研究结果表明:桐油的光固化过程包括氧化聚合反应和自由基聚合为主,其中以氧化聚合反应为主;氧气在桐油的光固化过程中起着关键的作用,氧气的主要作用是当桐油受光照后发生氢提取反应后,所形成的自由基与氧气形成氢过氧化物,促使桐油发生氧化聚合反应;阳离子光引发剂可以大大促进桐油光固化成膜,并且成膜具有良好的热稳定性。     

水性改性淀粉胶在包装用麻秆中密度纤维板中胶合机理的研究

利用农业加工剩余物麻秆,使用水性改性淀粉胶,生产固化后无毒的麻秆中密度纤维板.经过热压工艺探索,寻找出最佳工艺条件.利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和差示扫描量热仪(DSC)对水性改性淀粉胶在麻秆纤维板中的胶合机理进行了分析.结果表明: FTIR图谱证明了水性改性淀粉胶中的异氰酸酯基和麻秆材料中的分子发生了反应;改性淀粉胶和麻秆粉末混合后,固化反应所需要的热量远远低于单独淀粉胶固化所需要的热量;化学反应机理表明,改性淀粉胶的力学强度和耐水性主要是由异氰酸酯基起一定的作用.     

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的研究进展

介绍了紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成原理及方法,综述了紫外光固化水性、超支化聚氨酯丙烯酸酯及有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯的研究进展,概述了紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯涂料、胶黏剂、油墨等应用现状。     

水性超支化聚合物/水性环氧树脂体系的固化行为及性能

利用马来酸酐和丁基缩水甘油醚对超支化聚合物端基改性,得到以羧基和羟基为末端的超支化聚合物,其中和成盐后即得水性超支化聚合物(WHPs),通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)对初始聚合物和改性聚合物的结构进行了表征。然后将WHPs应用于水性环氧涂料中,以差示扫描量热法对体系的固化行为进行了分析,研究了其固化动力学,并且研究了不同含量WHPs对体系固化涂层力学性能的影响。结果表明,该固化体系的表观活化能较低,固化反应容易进行,该WHPs的加入促进了体系固化反应,能够较好地改善涂膜的力学性能。当WHPs的加入量为10%时,涂层的综合力学性能达到最佳。     

桐油/豆油与苯乙烯共聚合研究

采用本体法将桐油或豆油与苯乙烯进行自由基共聚,制备出支化和交联聚合材料。探讨了苯乙烯、桐油(或豆油)和引发剂的相对含量对凝胶前聚合物分子量以及产率的影响,通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱法对共聚物结构进行了表征,测出了支化材料中桐油基与苯乙烯基的比例。并利用动态力学分析方法研究了交联聚合材料的力学性能。     

UV光催化桐油基多元醇的制备及超支化聚氨酯的表征

首先将桐油与甲醇经过酯交换反应得到桐酸甲酯,再将其与过氧化氢和乙酸反应制备环氧桐酸甲酯;然后以三芳基硫金翁盐为催化剂,在UV光条件下催化环氧桐酸甲酯与二乙醇胺开环,制备桐油基多元醇;最后以桐油基多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯等为原料,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,经过两步法反应制备了桐油基超支化聚氨酯丙烯酸酯。结果表明,在UV光条件下,三芳基硫金翁盐可以催化环氧桐酸甲酯开环制备桐油基多元醇,其羟基值为599.54 mg KOH/g,相对分子质量为544;以桐油基多元醇为核得到的聚氨酯丙烯酸酯具有良好的光固化活性,以及良好的热稳定性能和力学性能,并且成膜的表面光滑、平整,其玻璃化转变温度为37.2℃,拉伸强度为8.58 MPa,断裂伸长率为23.31%,表面张力为41.36 mJ/m 2。     

植物油基光固化树脂研究进展

受石油资源供应不稳定和环境污染的双重影响,以天然可再生资源为原料制备高分子材料越来越受重视。另一方面,基于紫外光固化技术的光固化树脂具有高效率、低能耗、低VOC排放等优点,也引起了人们的广泛关注。文章介绍了植物油基光固化树脂的最新研究进展,包括不饱和酯预聚体(如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯)、活性稀释剂、环氧树脂、巯基-烯结合树脂等。最后,对植物油基紫外光固化树脂的发展前景进行了展望。     

桐油基多元醇的制备及其表征

以桐油和丙三醇为原料,甲醇钠为催化剂,通过酯交换反应,制备了桐油基多元醇,并提出了一种新的分离方法,对产物进行提纯,得到了较为纯净的二羟基桐油酸酯.利用红外光谱和紫外－可见光谱分别对产物的结构进行了表征.红外光谱结果表明：所得产物具有二羟基桐油酸酯分子的羟基、酯基以及共轭双键的特征基团,为目标产物;紫外－可见光谱结果表明：桐油和二羟基桐油酸酯具有类似的吸收光谱,但后者在245 nm 处出现了羟基的紫外特征吸收峰,表明产物为预期所得.     

Transmission and reflection ellipsometry of thin films and multilayer systems

Ellipsometric studies are generally carried out in the reflection mode rather than in the transmission mode, requiring invariably opaque substrates or substrates in which the backreflection is minimized or suppressed by different methods. In the present research we used a transmission and reflection photoellipsometry method to study electrochromic materials and their multilayer systems deposited on thick substrates. The role of the substrate is examined carefully, and the contributions from multiple reflections in the substrate are taken into account in the theoretical treatment. This procedure not only allows the study of thin films deposited on quasi-transparent substrates, but when carried out in conjunction with reflection measurements it greatly improves the accuracy in the determination of the optical constants. Optical measurements are carried out on an automatic reflection transmission spectroscopic ellipsometer. Solid-state ionic materials used in electrochromic systems such as indium tin oxide, tungsten oxide, and their multilayer structures deposited on glass substrates are used as examples. A software based on the above theory, optikan, was developed to model and analyze such systems. It is demonstrated that the photoellipsometry method proposed is especially suited to analyzing electrochromic materials and transmitting devices in a nondestructive way.     

基于新能源燃料特性的辅助发电动力设备设计研究

目的 为缓解能源短缺与环境污染双重危机,设计一款基于植物油基微乳化燃料、适合多场景应用的辅助发电动力设备。方法 通过热力学燃烧定律与能量转换定律分析植物油基微乳化燃料的发动机台架试验数据,并总结其燃烧特性与潜在问题;针对上述特性与问题设计一款可有效将该燃料化学能转化为机械能的辅助发电动力设备。结果 植物油基微乳化燃料的“微爆效应”与燃烧过程中分解自身氧的特性都对燃烧过程具有促进效果,作为替代燃料可行性较强,针对其冷启动困难、易积碳等问题,可通过设置提前预热结构优化其喷雾质量,达到从结构上解决上述问题并能有效提供动力的目的,将其与发电机结合形成的生态发电系统能够解决野外露营、工厂停电等特殊情况下的短期供电问题。结论 在保证动力输出与生态性的前提下提出的动力设备设计方法,有针对性地解决了植物油基微乳化燃料在应用过程中所出现的问题,也为特殊情况下解决短期供电问题提供了有效参考。     

生物质基环保型聚氨酯的制备与应用研究进展

目的 从利用生物质资源制备环保型聚氨酯树脂的角度揭示聚氨酯的结构调控机制及性能影响因素,为植物油基聚氨酯及其印刷包装材料提供多种有效的制备途径,为印刷包装材料提供丰富的原料。方法 通过对比不同种类的植物油制备不同聚氨酯原料,综述包括蓖麻油、大豆油、葵花籽油、亚麻子油等油脂,以及木质素、腰果酚等制备生物质基多元醇、异氰酸酯作为扩链剂的二元醇原料。结果 详细讨论了生物质转化为活性原料用于合成环保型聚氨酯,并介绍了主要的机理和方法,认为环氧开环法仍是植物油转化为多元醇的主要途径。结论 利用生物质资源及其废弃物制备环保型聚氨酯是未来绿色聚氨酯类产品的最有效途径,在绿色化学和纳米科技的推动下,植物油基的绿色、高性能的环保型聚氨酯能成为印刷油墨、包装胶黏剂及涂层的关键原料,具有广阔的应用前景。     

Design Principles for Aqueous Interactive Materials: Lessons from Small Molecules and Stimuli-Responsive Systems

Interactive materials are at the forefront of current materials research with few examples in the literature. Researchers are inspired by nature to develop materials that can modulate and adapt their behavior in accordance with their surroundings. Stimuli-responsive systems have been developed over the past decades which, although often described as “smart,” lack the ability to act autonomously. Nevertheless, these systems attract attention on account of the resultant materials' ability to change their properties in a predicable manner. These materials find application in a plethora of areas including drug delivery, artificial muscles, etc. Stimuli-responsive materials are serving as the precursors for next-generation interactive materials. Interest in these systems has resulted in a library of well-developed chemical motifs; however, there is a fundamental gap between stimuli-responsive and interactive materials. In this perspective, current state-of-the-art stimuli-responsive materials are outlined with a specific emphasis on aqueous macroscopic interactive materials. Compartmentalization, critical for achieving interactivity, relies on hydrophobic, hydrophilic, supramolecular, and ionic interactions, which are commonly present in aqueous systems and enable complex self-assembly processes. Relevant examples of aqueous interactive materials that do exist are given, and design principles to realize the next generation of materials with embedded autonomous function are suggested.     

Nanocomposite microfiber spinning using a UV-curable polymer in an aqueous environment

We report a hydrodynamic assisted nanocomposite microfiber spinning method using a UV-curable polymer. In contrast to a large number of previously reported fiber spinning methods, all the fabrication processes in the present method are performed in an aqueous environment, based on a photopolymerization process. The diameter of the spun fiber can be easily controlled at the scale of hundred microns by varying the draw ratio (the ratio of the take-up speed to the extrusion speed). To characterize the hydrodynamic phenomenon of polymer drawing, an analytic model and relevant physical parameters are employed. We also demonstrate QD (quantum dot)-based RGB color-emitting nanocomposite fibers and hetero-structural nanocomposite fibers with an RGB color column showing a rotational symmetry of 120° in one-step fabrication. Our approach is straightforward to implement using a variety of UV-curable polymers and can be applied to fabricate nanocomposite fibers with various physical properties and geometries. The processing features enable diverse possibilities for preparing novel nanocomposite materials and expanding the potential application of spun fibers.     

Photoreactive polymers for electronics

Light-induced changes of the properties of materials are of major imprtance in electronics. This will be illustrated by examples showing the photoresists presently used to produce submicron structures, phot-patternable insulating materials, and UV-curable reactive resins.