填充油组成对充油SEBS体系力学性能、热性能及微观结构的影响

自制了一系列运动黏度基本保持不变、组成有规律连续变化的填充油,首次系统研究了油品组成对充油聚苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)体系结构与性能的影响,分析了油品在多相的SEBS中的相平衡和"再分配"规律,揭示了油品组成对充油体系结构与性能的影响机制。研究发现,随着油品中环氧油含量(C_N)的增加(由27.4%到50.4%),动态力学热分析显示T_(gPS)由108.6℃降至98.03℃,小角X射线散射结果显示软硬相电子密度差逐渐降低,表明环烷烃分子进入软硬相之间,增塑聚苯乙烯(PS)相与其产生相互作用,充油体系起始剪切黏度由9361.30 Pa·s降至4562.71 Pa·s,流动性显著增大;PS相间距由38.929 nm增至40.329 nm,油分子逸出通道加宽,迁出率增大(由0.266%增至2.858%),体系热失重性能降低(T_(onset)由289.0℃降至241.7℃)。在C_N为33.2%时,充油SEBS的拉伸强度达到极大值(11.62 MPa),而伸长率随C_N变化基本保持不变(1000%左右)。     

扩链剂亚磷酸三苯酯对r-PETG结构与性能的影响

以亚磷酸三苯酯(TPPi)为扩链剂,通过反应加工技术对回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(rPETG)进行扩链改性。采用旋转流变仪、红外光谱仪和凝胶渗透色谱仪研究了TPPi添加量对r-PETG的结构与性能的影响。结果表明,当TTPi质量分数为2.0%时,r-PETG的数均相对分子量(Mn)由2.52×10~4提高到3.35×10~4;端羧基含量由100mol/kg降低到50mol/kg;零剪切黏度(η_0)由3435.8Pa·s增至27944.5Pa·s;特征松弛时间(τ0)由0.94s延长到30.91s;拉伸强度从41.2MPa增加到了62.3MPa,无缺口冲击强从38.4kJ/m~2大幅度提高至66.8kJ/m~2。改性后r-PETG分子链的结构类型没有变化,仍保持线型链结构。     

常规自由基聚合合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)改性腈纶纺丝液

以甲基丙烯酸-3-巯基丙酰氧基乙酯(MPOEM)为链转移剂单体,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,丙烯腈和醋酸乙烯酯经常规自由基聚合合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)(BPAN),用BPAN对腈纶纺丝液进行改性。通过三检测凝胶渗透色谱和旋转流变仪分别对聚合物的相对分子质量、支化程度和聚合物溶液的流变性能、黏度对温度的敏感性及粘弹性进行了研究。结果表明,以MPOEM为链转移剂单体制得了BPAN,25℃时16%固体含量的BPAN溶液的零剪切黏度为0.62 Pa·s,远远低于相同固体含量工业级腈纶纺丝液的黏度(27.8 Pa·s)。在腈纶纺丝液中混入10%质量份的BPAN后,得到的改性腈纶纺丝液的零剪切黏度为19.7 Pa·s,黏度下降近30%,表现出很好的改性效果。     

双马来酰亚胺工艺改性及性能

采用脂肪族双马来酰亚胺(HMDA-BMI)对4,4’-二苯甲烷型双马来酰亚胺(BDM)进行工艺改性,得到了一种低黏度、流动性好的基体树脂。当HMDA-BMI与BDM的摩尔比为1: 1时,黏度-温度曲线表明改性体系黏度可降低至0.50 Pa·s左右,低黏度平台的温度区间为85~175℃之间;黏度-时间曲线表明改性体系合适的充模温度为130~145℃,获得的改性基体树脂适合RTM成型工艺;通过DSC曲线确定了改性基体树脂固化工艺为160℃×2 h＋180℃×2 h＋200℃×2 h＋230℃×4 h;FTIR表明改性体系按照此工艺可以固化完全;DMA曲线和TG曲线分析结果表明改性体系的耐热性基本保持不变;共聚改性体系的拉伸强度和弯曲强度分别为80.1 MPa和116 MPa。      

环氧化改性杜仲胶与合成反式-1,4-聚异戊二烯的性能对比

基于天然杜仲胶(EUG)与人工合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)微观链结构和化学组成的差异,分别采用乳液工艺和溶液工艺对二者进行了环氧化改性。采用差示扫描量热、偏光显微镜(POM)、拉力试验、扫描电子显微镜和动态力学分析对比研究了环氧度对环氧化杜仲胶(EEUG)和环氧化合成反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI)的结晶行为、拉伸性能、动态力学性能的影响。结果显示,随着环氧度的增加,EEUG和ETPI结晶度均降低,球晶尺寸减小,EEUG在环氧度超过摩尔分数20.6%后聚集态结构由结晶转变为无定型;ETPI在环氧度超过摩尔分数13.8%后DSC曲线上没有出现熔融峰和结晶峰,但POM下仍可观察到少量小球晶。环氧基团的不均匀分布导致了ETPI的局部结晶。拉伸性能显示随着环氧度增加,EEUG硫化胶拉伸强度降低,断裂伸长率明显增加,在环氧度摩尔分数大于20.6%后实现了材料由刚而韧的塑料向软而韧的弹性体的转变。ETPI硫化胶拉伸强度和断裂伸长率均低于TPI硫化胶。动态力学性能证实EUG的环氧化改性导致其聚集态结构的转变,且这种转变与环氧度之间有明确的对应关系。ETPI力学行为的改变与环氧度之间没有明确的对应关系。EEUG-20.6和ETPI-13.8的硫化胶显示出最大的0℃时tanδ值和最小的60℃时tanδ值,说明通过控制环氧度来控制材料的聚集态结构,可同时改善材料的抗湿滑性能和低滚动阻力。     

聚对苯二甲酸乙二醇脂回收料扩链增黏改性研究

使用六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HMDI)、邻苯二甲酸酐(PA)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(KL-E4370)、巴斯夫扩链剂Joncryl~?(ADR-4468)、环氧扩链剂、端基环氧基硅油对聚对苯二甲酸乙二醇酯回收料(R-PET)进行扩链改性。研究了单一扩链剂的种类、用量对R-PET的特性黏度、端羧基含量、熔指、结构、结晶性能的影响。结果表明:水分对特性黏度有一定的影响,R-PET经真空干燥后,特性黏度增加了6.54%~12.01%;筛选出ADR-4468为最优扩链剂,当添加质量分数为1.0%时,R-PET的特性黏度由0.48dL/g上升到0.69dL/g,端羧基含量显著降低。     

直流磁控溅射铝纳米颗粒膜的微结构及电学特性

采用直流磁控溅射法,以高纯铝(99.99%)为靶材,高纯氩气(99.999%)为起辉气体,在经机械抛光的单晶Si衬底上制备铝纳米颗粒薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、光学薄膜测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪分别测试了铝纳米颗粒薄膜的晶相结构、薄膜厚度、表面形貌及电阻率。XRD衍射图谱表明此薄膜为面心立方的多晶结构,择优取向为Al(111)晶面。随溅射功率由30 W增至300 W,铝纳米颗粒薄膜的沉积速率由3.03 nm/min增加至20.03 nm/min;而随溅射压强由1 Pa增加至3 Pa,沉积速率由2.95 nm/min降低到1.66 nm/min。在溅射功率为150 W,溅射压强为1.0 Pa条件下制备的样品具有良好的晶粒分布。随溅射功率从80 W增大到160 W,样品电阻率由4.0×10-7Ω·m逐渐减小到1.9×10-7Ω·m;而随溅射压强从1 Pa增至3 Pa,样品电阻率由1.9×10-7Ω·m增加到7.1×10-7Ω·m。     

充油SEEPS/SEBS的力学性能和动态力学性能与结构的关系

对具有代表性的多种SEEPS和SEBS进行了结构分析和相对分子质量检测,筛选出化学结构不同但苯乙烯含量相同且相对分子质量接近而具有可比性的SEEPS Kuraray-4055和SEBS YH-502T。通过小角X射线散射、透射电镜和原子力显微镜表征了充油SEEPS与SEBS体系的微观结构,显示SEEPS体系的相尺寸(49.1 nm)和相间距(47.9 nm)比SEBS体系的相尺寸(38.3 nm)和相间距(38.1 nm)大,前者具有更完整的微相分离;结合核磁共振氢谱的结果,发现这是由于SEEPS软段中氢化异戊二烯链段单元的存在使其链段柔顺性高于SEBS所致。根据Instron万能材料试验机和动态力学性能分析结果可知,相同条件下微相分离程度更高的SEEPS体系所具有的力学性能和储能模量均大于SEBS体系。研究结果表明,SEEPS/SEBS的分子结构是影响其充油体系微观结构、力学性能及动态力学性能的主要因素。     

环氧大豆油改性水性聚氨酯的制备及性能表征

用二乙醇胺按照不同比例将环氧大豆油中的部分环氧基开环,然后以不同的添加量引入到水性聚氨酯链段中,合成出环氧大豆油改性的水性聚氨酯乳液。通过FT-IR表征及改性前后性能比较,表明部分开环的环氧大豆油是以化学键和的方式接入到聚氨酯分子链段中的。性能测试结果显示:经环氧大豆油改性的乳液的粒径变大,储存稳定性略有下降;改性后胶膜的拉伸强度增加,断裂伸长率下降,耐热性有提高。     

改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的制备与性能研究

通过溶胶-凝胶法自制纳米二氧化硅(SiO_2),并采用油酸对其进行改性,改性纳米SiO_2与环氧树脂充分混合,加入丙烯酸单体,制得改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料。复合材料经透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等表征和分析。实验结果表明,改性后的纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸模量等力学性能得以明显提高,当纳米SiO_2与环氧-丙烯酸酯复合材料的摩尔配比为3∶100时,改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料具有最佳的力学性能:冲击强度达到15.63kJ/m2,拉伸强度达到55.68MPa,拉伸模量达到3.67GPa;铅笔硬度达到2H、黏度明显提高达到125MPa·s;耐盐雾、耐水指标都有明显改善。     

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。     

原儿茶酸环氧树脂的制备与应用性能测试

环氧树脂质脆需要增韧才能满足应用要求,以天然原儿茶酸(Protocatechuic acid,PA)和环氧氯丙烷为原料,通过两步法反应合成原儿茶酸环氧树脂(PA-EP),并将其作为特种环氧树脂用于双酚A环氧树脂(E-51)的改性研究。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振(1HNMR)、电位滴定仪和黏度仪对产物进行结构表征和性能测试。FTIR和1HNMR分析表明成功合成目标产物,环氧值为0.73 eq/100 g,25℃下黏度为43.2 Pa·s。力学性能分析表明,当PA-EP与E-51质量比为10%时,PA-EP/E-51固化物的力学性能最佳,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比纯E-51分别提升了37.4%、17.2%和82.9%。冲击断面的扫描电子显微镜(SEM)结果表明,10%PA-EP/E-51固化物呈现良好的韧性断裂特征。动态机械分析(DMA)和热重分析(TG)结果表明,随着PA-EP含量的增加,固化物的玻璃化转变温度(Tg)由纯E-51的116.0℃提高到12.5%PAEP/E-51的137.3℃,失重10%的温度和最大分解速率的温度都略微下降,但800℃残渣量由纯E-51...     

国产医用SEBS热氧老化行为及机理

医用苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)是针对一次性医疗器械或包装材料的专用基础原料。开展国产医用SEBS热氧老化的研究,对促进我国SEBS材料的发展及医用输液与包装材料的更新换代,具有重要的研究价值和现实意义。文中将国产医用级SEBS进行了加速热氧老化实验,通过凝胶渗透色谱、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)等手段对热氧老化过程中国产医用SEBS的性能、微相分离结构、机理等进行了研究,并分析了热氧老化对SEBS性能及结构产生影响的原因。研究发现,老化30 d后,SEBS的拉伸强度由未老化前的10.06 MPa下降到4.09 MPa;黄色指数由13.7升高到59.4;数均相对分子质量由未老化前的113100降低至46000,而相对分子质量分布由1.07升高至3.88;ATR-FT-IR研究发现SEBS老化过程中生成了醇、脂肪族酮和脂肪族酯等化合物;AFM的结果表明老化后SEBS的微相分离结构发生了明显的变化。     

耐高温高韧性聚酰亚胺树脂分子量与性能关系

首先,采用具有非对称结构的2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐（α-BPDA）、二胺以及反应性封端剂4-苯乙炔苯酐（4-PEPA）合成了分子量分别为1 500、2 500、3 500、5 000 g/mol的热固性聚酰亚胺树脂;然后,采用FTIR、XRD、DSC、DMA、TGA和流变等表征分析方法,研究了分子量与固化反应过程、聚集态结构、耐热性能、流变性能、韧性性能的关系及其影响机制。结果表明:随着分子量增加,热固性聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度由369 ℃下降至344 ℃;熔体最低黏度由15.5 Pa·s增加至37 090.0 Pa·s;冲击强度由25.93 kJ/m2提高到45.04 kJ/m2。增大分子量导致热固性聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度和工艺性能下降,但韧性提高。      

高阻隔胺基化氧化石墨烯/等规聚丙烯纳米复合材料

通过溶液法制备了均匀分散的十二烷基胺功能化氧化石墨烯(DA-GO)/等规聚丙烯(iPP)纳米复合材料。热重分析及X射线衍射研究表明,DA分子链通过与环氧基团进行亲核取代而成功接枝在GO表面。复合材料断口扫描电镜和透射电镜照片显示DA-GO能以剥离的方式均匀分散于iPP基体中。差示扫描量热分析结果表明,DA-GO对iPP有明显的结晶诱导作用。均匀分散于iPP基体中的DA-GO片层能有效提高复合膜的气体阻隔性能,当DA-GO质量分数为0.5%时,纳米复合薄膜的透氧系数从纯iPP的7.42×10-14 cm3cm/(cm2·s·Pa)降低到2.68×10-14 cm3cm/(cm2·s·Pa),阻氧性能提高了177%。     

聚丙烯对SEBS弹性体的改性作用与结晶行为

选用聚丙烯PP-S700,使用密炼机制备了苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙烯(PP)弹性体共混材料。通过差示扫描量热法研究了聚丙烯PP在SEBS弹性体中的结晶行为;利用广角X射线衍射初步探讨了聚丙烯PP结晶在SEBS弹性体中的取向性,计算得到了PP的取向度。研究结果表明,SEBS/PP共混材料随着PP含量的增加由弹性体转化为硬弹性体,PP分散相逐渐连接,与SEBS形成双连续相,使材料的力学强度、储能模量显著提高,且降低了因PP的引入而对弹性体断裂伸长率的影响。在SEBS/PP弹性体共混材料中PP的结晶温度、结晶度都会随着SEBS含量的增加而降低。在注塑成型过程中,SEBS/PP弹性体共混材料的大分子链沿注塑成型方向取向。     

高Tg热塑性聚酰亚胺制备及性能研究

以2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐(a-BPDA)为二酐,以3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)和间苯二胺(m-PDA)为混合二胺,并以邻苯二甲酸酐(PA)封端,采用高温一步法制备了4种不同分子量的具有扭曲分子主链结构的热塑性聚酰亚胺(TPIs)。并对此系列热塑性聚酰亚胺的热性能、熔体黏度及机械性能进行了一系列的考察。研究发现,TPI-B树脂具有良好的综合性能:Tg为305℃,在380℃熔体黏度为6970Pa.s,拉伸强度为62MPa,弯曲模量为135MPa,兼具高Tg及良好的加工性能。     

压力对PET/PA6共聚物流变行为的影响

利用毛细管流变仪及反向压力腔组件在毛细管出口压力高于常压条件下,对聚对苯二甲酸乙二醇酯/尼龙6(PET/PA6)共聚物熔体的流变行为进行了研究。结果表明,在恒定剪切速率下,随着毛细管内平均压力(pm)的增大,剪切黏度逐渐增大,在实验温度为300℃和剪切速率为108 s-1时,剪切黏度从10 MPa的130 Pa·s增到大50 MPa的215Pa·s;随着剪切速率的增大或温度的升高,pm对剪切黏度的影响均逐渐减小;同时压力系数随着剪切速率的增大和温度的升高而呈下降趋势。     

纳米TiO2改性沥青的路用性能与抗老化效果研究

基于纳米材料的应用理念,采用纳米二氧化钛(TiO_2)粉体对2种标号的石油沥青进行了改性研究,采用常规路用检测方法、短期热老化(TFO)、紫外光老化方法和流变测试手段,对纳米TiO_2改性沥青进行了评价。研究结果表明,以纳米TiO_2为改性剂,以70号、90号沥青为基础沥青,制得纳米TiO_2改性沥青-70、纳米TiO_2改性沥青-90。在纳米TiO_2用量为3.5%(wt,质量分数)条件下,制得的纳米TiO_2改性沥青-70、纳米TiO_2改性沥青-90的针入度分别为60.0/0.1mm、79.0/0.1mm,软化点分别为48.1℃、45.7℃,60℃黏度分别为362Pa·s、208Pa·s,在紫外老化5h,疲劳时间分别达到620s、672s。从路用性能规定的常规指标来看,纳米TiO_2改性效果远比普通矿粉填料效果突出,提高了沥青的耐疲劳性能和耐热老化性能,提高了沥青的抗紫外老化能力;与聚合物改性沥青相比,纳米TiO_2对沥青高温性能提升幅度有限,对改性沥青的延展性有消极影响。     

系列紫外光-热混杂固化树脂的合成及其性能

合成了一系列同时具有光固化基团(双键)和热固化基团(环氧)的聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯。用红外光谱(FT-IR)表征了固化过程特征吸收峰的变化,测试了柔性链段对聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯光-热混杂固化膜的凝胶率、吸水率、力学性能、体积收缩率和热性能的影响。结果表明,在相同稀释剂条件下,与丙烯酸环氧单酯光-热固化膜相比,聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯光-热固化膜的凝胶率可达97%以上,断裂强度有所下降,但断裂伸长率由4.6%提高到19.5%,体积收缩率由6.07%下降到4.22%,光-热固化膜的热分解温度超过了240℃。