三元乙丙橡胶的紫外光老化机理

利用紫外老化箱对三元乙丙橡胶(EPDM)进行紫外光老化试验,采用核磁共振氢谱(~1H-NMR)与傅里叶红外光谱(FT-IR)两种表征方法,追踪EPDM紫外光老化过程的化学结构变化,探讨了EPDM的老化机理。结果表明:EPDM的紫外光老化始于第3单体中活泼氢的断裂,氧化生成含氧产物,进而影响整个分子链。EPDM的抗紫外光老化性能较差,随着老化时间的延长,第3单体中的活泼氢的含量迅速减小,羰基含量呈现非线性增加。EPDM在紫外光老化过程中发生Norrish Ⅱ型光化学反应,生成了端烯烃结构。老化过程中生成了醇、酮、酯和烯烃等多种产物。以羰基相对亚甲基的吸光度A_(1715)/A_(1464)来表征老化程度,建立了本实验条件下的老化方程。     

高密度聚乙烯在拉萨自然环境中老化行为及氧化物生成规律

在西藏拉萨地区中对滚塑包装箱专用高密度聚乙烯(HDPE)进行了18个月的自然老化试验,以研究其在极端气候环境下的老化特性与规律。采用衰减全反射红外光谱(ATR-FT-IR)和X射线衍射技术分析了材料老化前后微观结构指标羰基指数、羟基指数、支化程度、断链程度、不饱和度变化趋势及晶体结构变化特点,进一步确定其老化行为,并通过对氧化特征谱带洛伦兹分峰拟合,探究氧化产物的生成规律。结果表明,材料老化初期支化和氧化作用显著,老化中期支化和断链作用仍为主要的老化行为,氧化作用一定程度上放缓,老化后期断链则占主导地位。老化过程中晶体结构基本不变,晶胞参数小幅度变化,老化中氧化产物以酮羰基为主,γ内酯羰基为二次氧化产物,且二者生成趋势相反,酯羰基和醛羰基的增长出现前期增长缓慢后期加速的特点。     

基于FT-IR及二维相关分析的SBS超热老化机理

通过原位动态红外光谱分析技术,发现苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在250℃的超热老化过程中,SBS分子中的C=C双键受到氧原子的进攻,其吸收峰随老化时间延长呈明显降低的趋势,生成羰基、羟基和醚键等一系列的氧化产物,并且老化时间越长,SBS受老化程度越高;采用二维相关红外分析技术,进一步发现SBS在超热老化过程中,氧原子同时会进攻SBS分子链上的亚甲基,并且主要进攻SBS中的非对称亚甲基,其次进攻对称亚甲基,形成自由基;通过同步相关谱图与异步相关谱图的对比分析,发现SBS在超热老化过程中,其氧化产物羰基的变化落后于醚键的变化,而羟基的变化又落后于羰基的变化,其氧化产物的生成速率为醚键羰基羟基;其中羰基的存在形式主要以醛酮为主,并伴随生成少量的羧酸。     

天然橡胶的老化机理EI北大核心CSCD

采用人工紫外光老化和自然老化2种方法对天然橡胶(NR)进行老化研究,利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱及紫外-可见光吸收光谱测试法对老化产物进行表征,探究了NR的老化机理。结果表明,天然橡胶抗紫外光老化能力较差,在紫外光下照射3 h,其分子结构即发生明显改变,而在自然老化的条件下,天然橡胶经过30 d结构才发生变化。天然橡胶的老化机理:双键α-H最先被活化,随后发生氧化生成醛酮等氧化产物,同时双键被加成,烯氢含量减少;老化过程中,氧化降解与交联反应同时存在,老化前期以降解为主,后期产生交联。以核磁谱图为依据对烯氢的氧化百分比进行定量分析,建立了本实验条件下2种老化方程,并得出了自然老化时间与人工紫外光老化时间的关系,天然橡胶经紫外光老化7 d约相当于自然老化下3个月的老化效果。     

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。     

光氧老化对聚碳酸酯结构和性能的影响

研究了光氧老化后聚碳酸酯(PC)的结构和性能变化。力学性能测试结果表明,老化后,PC的冲击强度下降,拉伸强度、弯曲强度上升;扫描电镜断口形貌分析和差示扫描量热分析显示,光氧老化后PC材料的韧性有一定损失;傅立叶变换红外光谱分析显示PC老化后有酚类、酮类产物生成;PC的光氧老化可能是由于弗利斯重排反应产生自由基诱发PC分子链光氧降解反应所致。     

交联聚乙烯海底电缆绝缘层热老化寿命及理化性质分析

交联聚乙烯(XLPE)海底电缆绝缘层在热老化过程中使用寿命会受到影响,其微观理化性质也会产生变化。通过对未运行的海底XLPE电缆绝缘层进行模拟加速热老化试验,测定其断裂伸长率保留率,结合Arrhenius公式推导出其老化寿命。并利用傅里叶变换红外光谱分析其羰基指数、差示扫描量热法分析其结晶度,探究其老化的理化性质。研究表明,其热老化寿命能达到80年,并且羰基指数随着热老化时间的延长而增大,结晶度随热老化时间延长先增大后急剧减小;随着XLPE结晶度的升高,羰基指数增加,其断裂伸长率保留率减少。     

聚酰亚胺薄膜老化过程中的结构与性能演变机理研究

制备了BPDA/ODA、BP DA/PDA和PMDA/ODA体系的聚酰亚胺(PI)薄膜，探究不同化学结构的PI薄膜在热氧和紫外辐照等外界环境条件下的结构与性能演变。力学性能测试表明，热氧和紫外辐照会导致PI薄膜力学性能下降，但不同化学结构的PI薄膜下降趋势不同，其中PMDA/ODA下降最快，BPDA/PDA下降最慢。红外测试结果表明，热氧和紫外辐照老化过程中酰亚胺环中的C—N键最先发生断裂，导致PI薄膜亚胺化程度降低，力学性能下降。此外，电子自旋共振光谱仪相对其他表征方法在PI薄膜老化初期可以较为直观地检测到自由基浓度随老化时间的变化，可作为PI材料早期老化诊断的手段。     

3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十二硫酯的合成及其对聚丙烯抗氧化性能研究

以3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸和十二硫醇为原料,采用酯化反应,合成了抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十二硫酯(DMB)分子内复合抗氧剂,并通过红外光谱和核磁共振谱对其进行结构表征.同时,制备了抗氧剂DMB和聚丙烯的共混体系,通过差热扫描量热法和烘箱老化试验评价了DMB对聚丙烯树脂的热氧化降解行为.差热扫描量热法结果表明DMB能明显提高PP的耐热氧老化性能.烘箱老化研究显示,PP-DMB试样的拉伸强度和冲击强度在老化5～6d内保持率很好,6d后,迅速下降.熔体流动速率研究表明,PP-DMB试样在烘箱老化5d后,其熔体流动速率开始上升.     

高分子专利

专利名称：基于烷基芳基酮和甲醛的无甲醛、羟基官能、羰基-和环-氢化的酮-醛树脂及其制备方法 专利申请号：CN200710110270．8 公开号：CNl01085823     

短玻纤增强尼龙10T复合材料的热氧老化性能

通过熔融共混法制备短玻纤增强尼龙10T(SGF/PA10T)复合材料,采用DSC、DMA、红外光谱、力学测试等表征方法对240℃下SGF/PA10T的热氧老化性能进行研究。结果表明:热氧老化使SGF/PA10T的初始结晶温度有所增加,玻纤与PA10T基体之间的界面作用减弱,阻尼性能下降;随着热氧老化时间的延长,复合材料的玻璃化转变温度先增加后减小,通过Arrhenius方程对SGF/PA10T发生玻璃化转变时的活化能进行计算,结果进一步证明热氧老化影响分子链的活动能力,并且PA10T分子链在老化初期发生微交联;同时热氧老化显著降低SGF/PA10T的力学性能,当老化天数为50d时,拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度保持率分别为18.4%,9.8%和37.7%。     

环氧胶粘剂及其胶接界面热氧老化机理研究

采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜对环氧胶粘剂的热氧老化机理进行了研究。同时,对环氧胶接结构进行了力学性能分析,研究了热氧环境对其力学性能退化的影响。结果表明,环氧胶粘剂在热氧加速老化中发生的化学反应主要有后固化反应和氧化反应。热氧老化过程中,环氧胶中的羟基被氧化为醛基化合物,亚甲基被氧化为酰胺。热氧加速老化后的力学性能表明,环氧胶材料本体的耐老化性能好,界面粘接强度具有较好的稳定性。     

PBAT农膜氙灯老化研究

目的 利用人工加速氙灯老化试验机对聚对苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)农膜进行人工加速老化试验,明确PBAT农膜在光氧条件下的老化规律。方法 利用人工加速氙灯老化试验机对PBAT农膜进行168、336、504和672 h的人工加速老化试验,分析老化时间对PBAT结构及热稳定性的影响。结果 随着老化时间的增加,样品羟基指数及断链指数不断增加,羰基指数不断减小,结晶结构被逐步破坏,同时热稳定性变差。从扫描电镜结果来看,随着老化时间的增加,样品表面逐渐出现孔洞,样品结构被逐步破坏。结论 PBAT在光氧化、水解等的作用下产生了一系列老化现象,样品的结构和性能均遭到了较大的破坏。     

LLDPE/LDPE薄膜老化程度的表征方法

将一种农用LLDPE(线性低密度聚乙烯 ) LDPE(低密度聚乙烯 )薄膜进行加速和自然老化 ,对羰基含量、熔点和高温剪切模量以及老化时间的关系进行了研究。从老化薄膜IR(红外光谱 )图上可以得到两种羰基指数—I1和I2。可以用I1和I2来表征LLDPE LDPE薄膜的老化程度。本文还对人工老化和自然老化的相互关系进行了研究 ,加速老化 1小时相当于自然老化 10 73小时     

热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料性能的影响

采用三点弯曲测试方法,研究热氧老化对碳纤维双马树脂基复合材料弯曲性能的影响,分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的弯曲性能、断口形貌、动态力学性能和红外谱图。结果表明:随着老化时间的增加,老化温度为100℃时的质量损失率逐渐趋于平稳,180℃时的质量损失率逐渐增加。老化温度为100℃时,只是物理老化,没有新物质的生成;而老化温度为180℃时,发生了化学老化,产生了热老化效应和氧化反应,引起了基体性能和界面性能的退化。热氧老化对复合材料弯曲强度的影响要大于对弯曲模量的影响。     

硅烷偶联剂修饰高岭土对沥青物理和老化性能的影响

为改善沥青的物理和老化性能,本文采用γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)对高岭土进行了表面修饰,通过熔融共混法分别制备了高岭土和表面修饰高岭土改性沥青,并对其进行了薄膜加热试验(TFOT)和压力老化容器试验(PAV),测试了高岭土和表面修饰高岭土改性沥青老化前后的物理性能,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对高岭土和表面修饰高岭土及其改性沥青老化前后的结构进行了表征。FTIR和XRD分析表明,KH560成功接枝到高岭土表面,但未改变高岭土的晶体结构。相比未修饰高岭土,表面修饰高岭土对沥青软化点和黏度的提高幅度更大,对沥青低温延度的不利影响减弱,TFOT和PAV老化对沥青性能的负面影响降低,并有效抑制了沥青老化后羰基指数的增加,显著改善了沥青的抗热氧老化性能。随着表面修饰高岭土掺量的增加,沥青物理性能和抗老化性能的提升越来越明显。     

动态注射成型聚丙烯制品的热氧老化性能EI

利用电磁动态注射机注射成型聚丙烯试样制品,并用热老化试验箱人工加速其试样的老化降解。对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯试样制品热氧老化期间力学性能的变化规律,用红外光谱(FT-IR)分析了聚丙烯试样制品老化前后羰基含量的变化情况。研究结果表明,采用动态注射成型技术,不但可以提高聚丙烯制品的力学性能,而且还能有效提高制品的抗热氧老化性能。制品在热氧老化过程中,其力学性能保持率高于稳态注射成型的聚丙烯制品。采用振频为8 Hz、振幅为0.10 mm的动态注射成型的聚丙烯试样制品的抗热氧老化性能最好。     

结晶度对高密度聚乙烯热氧老化特性的影响

研究了结晶度对高密度聚乙烯(HDPE)在110℃人工热氧老化条件下老化特性的影响,分别采用力学实验、衰减全反射红外光谱技术、凝胶渗透色谱、扫描电子显微镜和X射线衍射技术比较了不同结晶度HDPE的热氧老化特性,研究了结晶度对聚乙烯力学性能、化学结构、相对分子质量、表面微观结构和晶体结构的影响规律。结果表明,结晶度越高,HDPE拉伸强度、拉伸模量和弯曲模量下降越快,抗冲击性能提高;不饱和度增长越剧烈,支化作用和断链作用更明显,羟基指数增长更快,且区别主要集中于老化后期;相对分子质量分布下降越快;表面微观形貌老化程度越严重;主要晶面衍射角和晶胞参数变化越显著。结晶度越高,HDPE缺陷也就越多,在热氧环境中越容易发生氧化,老化现象更严重。     

天然橡胶的老化机理

采用人工紫外光老化和自然老化2种方法对天然橡胶(NR)进行老化研究,利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振波谱及紫外-可见光吸收光谱测试法对老化产物进行表征,探究了NR的老化机理。结果表明,天然橡胶抗紫外光老化能力较差,在紫外光下照射3 h,其分子结构即发生明显改变,而在自然老化的条件下,天然橡胶经过30 d结构才发生变化。天然橡胶的老化机理:双键α-H最先被活化,随后发生氧化生成醛酮等氧化产物,同时双键被加成,烯氢含量减少;老化过程中,氧化降解与交联反应同时存在,老化前期以降解为主,后期产生交联。以核磁谱图为依据对烯氢的氧化百分比进行定量分析,建立了本实验条件下2种老化方程,并得出了自然老化时间与人工紫外光老化时间的关系,天然橡胶经紫外光老化7 d约相当于自然老化下3个月的老化效果。     

动态注射成型聚丙烯制品的热氧老化性能

利用电磁动态注射机注射成型聚丙烯试样制品,并用热老化试验箱人工加速其试样的老化降解。对比分析了稳态注射和动态注射成型的聚丙烯试样制品热氧老化期间力学性能的变化规律,用红外光谱(FT-IR)分析了聚丙烯试样制品老化前后羰基含量的变化情况。研究结果表明,采用动态注射成型技术,不但可以提高聚丙烯制品的力学性能,而且还能有效提高制品的抗热氧老化性能。制品在热氧老化过程中,其力学性能保持率高于稳态注射成型的聚丙烯制品。采用振频为8 Hz、振幅为0.10 mm的动态注射成型的聚丙烯试样制品的抗热氧老化性能最好。