壳聚糖/纳米SiO_2杂化材料的研究

在甲醇和乙酸介质中,通过酸酐与壳聚糖反应,合成了水溶性的N-酰化壳聚糖,并将纳米二氧化硅颗粒与N-酰化壳聚糖水溶液经溶胶-凝胶过程,制备了壳聚糖/纳米S iO2杂化材料。通过傅立叶变换红外光谱、元素分析、扫描电镜等方法对杂化材料进行了表征,采用热重分析对杂化材料的热性能进行研究。扫描电镜分析结果表明,杂化材料为纳米尺度的无机S iO2加强化的片状材料,S iO2颗粒分散在材料中,形成均匀的表面;热重分析结果表明,杂化材料的热性能有较大提高。     

纳米SiO_2/聚丙烯酸酯组装杂化乳液的合成及表征

通过乳液聚合法成功合成了纳米SiO2/聚丙烯酸酯杂化乳液。首先将纳米SiO2经过表面官能团化处理,使其表面含有活性官能团,然后经过乳液聚合使丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面引发聚合,合成了具有核壳结构的纳米杂化乳液。采用透射电子显微镜(TEM)对乳液的微观结构进行了表征,并对胶膜进行了机械力学性能测试和表面润湿性能测试。结果表明纳米SiO2的表面官能团化处理改善了纳米粒子在乳液中的稳定性,当纳米SiO2质量分数为0 2%时,杂化乳液胶膜的拉伸强度和断裂伸长率同时达到最大值。其表面润湿性与SiO2质量分数有关,SiO2质量分数为0 5%时其杂化乳胶膜的接触角最大,耐水性最好。     

聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化涂层的制备及其性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG-200、400、600)分别与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应合成预聚体,再以此预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,制备了聚氨酯改性纳米SiO2;将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。讨论了PEG相对分子质量对PUA/SiO2纳米杂化涂层的耐热性能和力学性能的影响,并以FT-IR、差示扫描量热法(DSC)等进行表征。结果表明,改性后的纳米SiO2粒子优化了PUA树脂的性能,且以PEG-400与HDI合成的预聚体来改性纳米SiO2用于制备的PUA/SiO2纳米杂化涂层具有较好的耐热性和抗冲击性。     

超疏水性SiO_2杂化材料研究进展

介绍了对超疏水性SiO2杂化材料的超疏水原理、杂化材料的制备和性能,分析了溶胶凝胶法、层层自组装法、相分离法和粒子填充法制备超疏水性SiO2杂化材料中存在的问题,并提出了此类材料今后的研究和发展方向。     

FA共聚物/SiO_2杂化薄膜的制备及表面性能的研究

以含氟丙烯酸酯(FA)共聚物乳胶粒为模板,四甲氧基硅烷(TMOS)为硅源,环境条件下仿生矿化制备得到核壳型FA共聚物/SiO2杂化纳米粒子,其中壳层由数十个纳米级的小SiO2粒子组成。进一步采用溶剂直接挥发法制备得到FA共聚物/SiO2杂化薄膜,结果证实无机SiO2粒子杂化可有效提高薄膜表层粗糙度,降低表面自由能,导致水滴静态接触角明显增加,并且一定范围内TMOS用量的增加和矿化反应时间的延长均有利于提高杂化薄膜的疏水、疏油性能。     

纳米CaCO3/弹性体/PP杂化材料的性能及应用研究

采用母料共混法,制备了纳米CaCO3/弹性体/PP杂化材料,研究了力学性能和微观形态,以及在汽车保险杠中的应用。结果表明,纳米CaCO3/弹性体/PP杂化材料冲击强度较高,尤其是低温冲击强度。纳米CaCO3粒子具有使弹性体颗粒细化的作用。纳米CaCO3/弹性体/PP杂化材料应用于汽车保险杠料,可使低温冲击强度大幅度提高,弯曲弹性模量也同时提高。     

溶胶-凝胶法聚丙烯酸丁酯/二氧化硅杂化材料弹性体的制备与表征

用丙烯酸丁酯与少量功能单体共聚,合成了分子链侧基带羟基的聚丙烯酸丁酯(PBA)乳液,然后与硅溶胶混合,用溶胶-凝胶法制备了PBA/SiO2杂化材料弹性体;研究了SiO2含量对杂化材料弹性体力学性能及透光率的影响,并用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析和动态力学性能分析对杂化材料弹性体的结构进行了表征。结果表明,PBA/SiO2杂化材料热压后成为一种力学性能优良的具有一定透光率的弹性体。随着SiO2含量的增加,杂化材料弹性体的力学性能提高,透光率和SiO2粒子的粒径增加,PBA基体的玻璃化转变温度和损耗因子下降;PBA共聚物分子链侧基所带羟基与SiO2粒子表面的硅醇基发生了缩合脱水反应,形成了Si—O—C共价键,使PBA基体与SiO2粒子构成的界面结合紧密,从而赋予杂化材料弹性体以优良的性能。     

Pd/SiO_2杂化材料在空气气氛中热分解的动力学和热力学研究

为了研究Pd/SiO_2杂化材料的热力学性能,以正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷为前驱体,氯化钯为钯源,采用溶胶-凝胶法制备Pd/SiO_2杂化材料。采用TG-DTG技术对其进行热分析,利用KAS和FWO法计算热分解活化能Ea,根据主曲线法确定热分解的机理函数,并计算峰温下不同升温速率时的平均活化焓ΔH≠、活化熵ΔS≠、活化Gibbs自由能ΔG≠。结果表明,Pd/SiO_2杂化材料的热分解过程分为3个阶段。第1阶段为水分子和醇的挥发,第2阶段为未完全水解反应物的分解和Pd~(2+)的还原/氧化,第3阶段为甲基的分解和部分Pd0的氧化。3个阶段的ΔG≠、ΔH≠值均随着温度的升高而增加,其值都大于0。Pd的负载增大了甲基热分解反应阶段的活化能。     

纳米SiO2/聚醋酸乙烯酯杂化乳液的性能研究

采用半连续乳液聚合工艺,合成了纳米二氧化硅(SiO2)改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)有机/无机杂化乳液。研究了纳米SiO2添加量对聚醋酸乙烯酯乳液聚合稳定性、贮存稳定性、黏度、粘接强度的影响。结果表明,经超声处理的SiO2粒子加入乳液中乳胶粒分散状态良好,合成的SiO2/PVAc复合乳液放置6个月未产生凝聚、分层等不稳定现象;乳液黏度随SiO2含量增加由532.0mPa·s降低为343.0mPa·s。扫描电镜(SEM)观察,纳米SiO2改性PVAc乳液分散均匀,乳胶颗粒聚集现象减少,压缩剪切强度随纳米SiO2含量的增加呈先增大后减小的趋势,用量为6‰时可达10.28MPa。     

单分散PSt/SiO_2杂化材料微球的制备及表征

以硅酸乙酯和丙烯酸反应制备了硅酸乙酯-丙烯酸单体,再将其和苯乙烯通过无皂乳液法共聚制备了单分散PSt/SiO2杂化材料微球。用FTIR、SEM、EDS、TG-DSC等对杂化材料微球进行了表征。结果表明有机组分和无机组分间以Si-O-C键相连接成交联结构,杂化材料只有一个玻璃化转变温度120℃,杂化材料微球粒径均一、大小约为300nm,单分散性的杂化材料微球乳液在室温下蒸发很容易自组装成有序的结构。     

影响丙烯酸丁酯收率因素的分析研究

在丙烯酸丁酯生产的过程中,精制过程是影响丙烯酸丁酯（AEB）收率的最主要的部分。影响精制系统的因素包括系统压力、系统温度、回流/进料、冷却水、蒸汽等。通过分析得到,系统压力和系统温度是影响丙烯酸丁酯装置精制系统收率的最主要因素,而其他因素又分别对精制系统有着不同程度的影响。若要提高AEB收率,可以通过对这些影响因素进行调整;给出了精馏系统的最佳操作条件,达到提高丙烯酸丁酯收率的效果。     

Synthesis and Optical Properties of Poly(BPDA-ODA)/Silica Hybrid Thin Films

Poly(BPDA-ODA)/silica hybrid optical thin films were synthesized using a sol-gel reaction combined with spin coating and multi-step baking. The hybrid thin films were prepared by the precursors of aminoalkoxysilane capped poly(BPDA-ODA) amic acid and tetramethoxysilane (TMOS). Highly transparent hybrid thin films were obtained at a silica content of 0–51.9 wt%. The prepared hybrid thin films showed homogeneous structures and excellent surface planarity. The refractive index of the prepared hybrid thin films decreased linearly with increasing the silica content while the Abbe number showed the opposite trend. The prepared hybrid films also exhibited a much smaller optical birefringence than the parent poly(BPDA-ODA) because of the reduction of the rigid backbone by incorporating the silica moiety. Optical planar waveguides were prepared from the prepared hybrid thin films. The optical losses of the planar waveguides at 1310 nm were in the range of 0.5–1.3 dB/cm, which were reduced significantly by increasing the silica moiety. The reduction of the C–H bonding density and excellent surface planarity by incorporating the silica moiety explain the trend of optical loss. These results suggest that the prepared polyimide-silica hybrid thin films have potential applications for optical devices.     

POM/ACR共混物的加工流变性能研究

将聚甲醛(POM)与丙烯酸酯类弹性体(ACR)在转矩流变仪中密炼共混15 min,研究了POM/ACR共混物的加工流变性能。结果表明,随ACR用量的增加,共混物熔体流动速率和最大转矩降低,平衡转矩提高,且塑化时间稍有延长。对于ACR质量分数为16%的共混物,密炼试验表明密炼温度和转速的升高对其平衡转矩、塑化时间及物料温度均有影响,但转速的影响更为突出。在相同的转速下,随着密炼温度的升高,平衡转矩变小、塑化时间缩短而物料温度上升的幅度变大;在同一密炼温度下,随着转速的提高,平衡转矩总体上增大,塑化时间明显变短,物料温度上升的幅度明显变大。转速70~100 r/min、密炼温度175℃是POM/ACR共混物较为合适的加工条件。     

热固化聚富马酸丙二醇酯/丙烯酸羟乙酯材料的制备与性能

以富马酸二乙酯和1,2-丙二醇为原料，通过两步反应成功合成聚富马酸丙二醇酯（PPF），并以PPF、丙烯酸羟乙酯为单体，热固化构筑体系材料。利用FTIR）与1HNMR等手段对聚合物进行了表征，并测试了材料的热稳定性能、润湿性能、力学强度、体外细胞毒性及降解性能。结果表明，体系材料具有较好的热稳定性能，其中当PPF和丙烯酸羟乙酯质量比为1∶3时材料的热稳定性能较佳；材料的亲水性较好，其接触角为53.28 °～76.17 °；材料具有较好的力学性能，其剪切强度、粘接强度、压缩强度及三点弯曲强度分别为1.33～1.63 MPa、1.86～3.18 MPa、60.47～88.15 MPa、 18.77～20.63 MPa；体外降解实验结果表明，随着浸泡时间变长，体系溶液pH呈下降趋势，其变化值为0.093～0.628；当PPF和丙烯酸羟乙酯质量比为3∶1时，试样的失重率和吸水率分别可达11.20%和38.27%，材料的降解速率较为缓慢；细胞毒性实验结果显示体系材料细胞毒性轻微。     

Characterization and Properties of Poly(methyl methacrylate)/Graphene,Poly(methyl methacrylate)/Graphene Oxide and Poly(methyl methacrylate)/p-Phenylenediamine-Graphene Oxide Nanocomposites

In this study, poly(methyl methacrylate)/p-phenylenediamine-graphene oxide, poly(methyl methacrylate)/graphene, and poly(methyl methacrylate)/graphene oxide nanocomposite series were prepared using simple solution blending technique. In poly(methyl methacrylate)/p-phenylenediamine-graphene oxide series, graphene oxide modified with p-phenylenediamine was used to improve its dispersion and interfacial strength with matrix. Morphology study of poly(methyl methacrylate)/p-phenylenediamine-graphene oxide nanocomposite revealed better dispersion of p-phenylenediamine-graphene oxide flakes and gyroid patterning of poly(methyl methacrylate) over the filler surface. Due to nonconducting nature of graphene oxide, there was no significant variation in the thermal or electrical conductivity of these nanocomposites. Thermal conductivity of poly(methyl methacrylate)/p-phenylenediamine-graphene oxide 1.5 was 1.16 W/mK, while the electrical conductivity was found to be 2.3 × 10^?3 S/cm.     

己内酯改性丙烯酸酯对PP/EPDM热塑性弹性体的影响

研究了己内酯改性丙烯酸酯(FA2D)对聚丙烯(PP)/乙烯–丙烯–丁二烯橡胶(EPDM)热塑性弹性体的耐油性、压缩变形性能、力学性能及老化性能的影响。结果表明,随着FA2D含量的增加,PP/EPDM/FA2D热塑性弹性体的耐油性逐渐提高,压缩变形性能略有改善,总碳总挥发性有机化合物(TVOC)含量逐渐增大,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈逐渐降低趋势,而耐老化性能有所改善。     

聚酯酰亚胺醚热塑性弹性体的合成及其纤维性能

采用一步法将偏苯三酸酐、乙二胺、乙二醇(或丁二醇)与聚四氢呋喃(相对分子质量1000)经熔融缩聚得到一系列不同软、硬段比例的聚酯酰亚胺醚热塑性弹性体。利用乌式黏度计和显微熔点仪测试了共聚物的特性黏数和熔点。将聚合物真空干燥后进行熔融纺丝、拉伸和热定形,测定了纤维样品的纤度、断裂强度、断裂伸长和回弹率。     

核壳结构聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)的制备

以丙烯酸丁酯(BA)为核单体,甲基丙烯酸十二酯(LMA)为壳单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用分阶段饥饿态加料方式和半连续乳液聚合方法合成了具有核壳结构的聚(丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸十二酯)即P(BA/LMA)乳液。考察了乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)、引发剂过硫酸钾(KPS)和核壳单体配比对乳液性能的影响,结果表明,当复合乳化剂m(OP-10):m(SDS)为2:1且质量分数为4%左右,引发剂KPS质量分数为0.1%,单体m(LMA):m(BA)为55:45时,体系稳定,转化率高,成膜温度最低;研究了交联剂交联场所对聚合物结构的影响,结果表明核交联后形成了核壳结构。     

DB-MgO交联体系对PVC/CR共混型热塑性弹性体性能的影响

使用自制交联剂2-二正丁基胺基4,6-二硫醇均三嗪(DB)制备了热塑性弹性体PVC/CR,并对用DB交联PVC、CR共聚物的交联特性、橡塑比、交联剂用量对材料的性能影响进行了考察,结果表明:由于共交联剂DB能使PVC与CR产生共交联作用,改善了两者的相容性,可以制备性能良好的PVC/CR-TPE。最优橡塑比PVC/CR以25/75左右为宜,交联剂用量以2~3份为宜。     

Poly(methyl acrylate-co-methyl methacrylate)/montmorillonite nanocomposites fabricated by soap-free emulsion polymerization

The exfoliated poly(methyl acrylate-co-methyl methacrylate)/montmorillonite (MMT) nanocomposite latex solutions fabricated by soap-free emulsion polymerization were able to cast into a film. The films were transparent and ductile unless more than 5 wt% of MMT was incorporated. With the MMT content higher than 5 wt%, the inflammable residuals of nanocomposites after combustion could preserve their original film profile acting like an inflammable scaffold. Moreover, as 20 wt% MMT was incorporated, the yield strength of the films was increased up to 20 times and Young’s modulus up to 2,000 times. However, the water vapor permeability coefficient of the films was only decreased down to its half value. This unexpected behavior of permeability was associated with the decrease of T _g as the content of MMT was increased, owing to the large difference of the reactivity ratios between methyl acrylate and methyl methacrylate monomers and their differential absorption to the MMT during copolymerization.