脂环二酐与不同二胺制备浅色透明聚酰亚胺薄膜

使用两步法,以环丁烷四甲酸二酐(CBDA)为二酐,分别与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、4,4′-亚甲基双(2-乙基)苯胺(M-OEA)、4,4′-亚甲基双(2,6-二乙基苯胺)(M-DEA)、4,4′-二氨基苯酰替苯胺(DABA)、4,4′-二氨基-2,2′-二甲基-1,1′-联苯(M-Tol)合成一系列浅色透明的聚酰亚胺。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、静态热机械分析仪、热失重分析仪和万能材料试验机对薄膜进行表征分析。结果表明：薄膜已亚胺化完全,整体为无定形结构,玻璃化转变温度(T_g)最高可达259.18℃,初始分解温度在450℃以上,800℃的质量残留率最高为58.98%,热膨胀系数(CTE)最低为22.31×10^-6℃^-1,断裂伸长率在2.21%～10.62%范围内,具有良好的力学性能,薄膜在450 nm处的紫外光透过率最高可达89.07%。     

三元共聚无氟芳香族透明聚酰亚胺合成及性能

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,用芳香族二胺4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与不同比例的2个芳香族二酐4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)、双酚A型二醚二酐(BPADA)制备三元共聚无氟芳香族透明聚酰亚胺(PI)薄膜。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征PI结构,用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、阻抗分析仪、紫外-可见分光光度仪(UV-VIS)研究PI薄膜的热性能、介电性能和透光率。结果表明：三元共聚PI薄膜玻璃化转变温度高于210.0℃;热失重5%的温度高于480.0℃;在可见光范围内透明性良好,PI薄膜在465 nm处透光率均超过80.0%,最高可达85.5%;相对介电常数为1.728 1～2.987 2,介电损耗为0.002 9～0.014 3。     

脂环二胺浅色透明聚酰亚胺薄膜的制备及性能表征

采用二步法,在冰浴的条件下,以含脂环结构的二胺单体5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(IPDA)和4,4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)与二酐单体4,4′-(4,4′-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA),制备六种不同二胺比例的聚酰亚胺(PI)薄膜。通过红外光谱、X射线衍射(XRD)分析、紫外可见光谱、热机械分析、差示扫描量热(DSC)测试、热失重测试和力学性能测试对薄膜进行表征分析。结果表明,PI薄膜已经完全亚胺化,整体为无定型形态,在可见光范围内具有较高的紫外透过率,最大透过率均在87%以上,450 nm最高透过率为83.26%,力学性能表现出柔性,玻璃化转变温度(T_g)均在200℃左右,初始分解温度均在388℃以上,在未到初始分解温度之前,几乎不发生质量损失,热稳定性良好。     

可溶性聚酰亚胺树脂的合成及其薄膜制备

以含支链3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷(M-OEA)为二胺单体,采用高温一步法与四种二酐进行聚合,合成了四种聚酰亚胺(PI)树脂,并制备了一系列聚酰亚胺薄膜。对聚酰亚胺树脂进行了溶解性测试,并通过傅里叶红外光谱、紫外-可见分光光度计、差示扫描量热仪、热重分析仪、静态热机械分析仪及电子万能材料试验机对PI薄膜的结构、光学性能、热性能和力学性能进行了表征。结果表明,该系列树脂溶解性优异,薄膜热稳定性良好,5%热失重温度(T_d⁵)均在390℃以上,玻璃化转变温度(T_g)均高于230℃,两种半脂环族PI薄膜的光学性能优异,紫外截止波长280 nm。     

复合垃圾衍生燃料燃烧-热解特性的研究

采用热重和气-质联用仪对复合垃圾衍生燃料(CRDF)的燃烧特性和氯释放特性进行分析,结果表明在燃烧和热解条件下,CRDF中氯的释放特性有明显的区别,在温度为500～600℃时CRDF燃烧无机氯的释放率可达90%以上,而CRDF热解无机氯的释放为76%;当温度达800℃时CRDF热解过程释放的有机氯化合物种类和浓度均高于燃烧过程。热重分析结果显示CRDF在热处理中存在3个明显的失重阶段,第一失重阶段温度约200～300℃,失重率38.5%;第二失重阶段温度约为400～500℃,失重率为20.35%,第三阶段为一个缓慢的失重阶段,温度在600～800℃,失重率约22.35%。     

挤塑聚苯乙烯板材的受热过程研究

利用热失重分析仪-傅里叶变换红外光谱测试仪联用仪(TG-FTIR)和影像式烧结点试验仪研究挤塑聚苯乙烯(XPS)板材受热过程中的热解特性,同时研究了其热分解过程中气体产物的释放规律。结果表明,XPS板材的初始熔融温度约为78℃,熔融温度约为100℃,流动温度为212℃。在408~452℃范围内,XPS板材试样的失重速率迅速增加,并在435℃达到最大值,为1.6%/min。     

低热膨胀系数共聚型聚酰亚胺薄膜的制备与表征

采用均苯四甲酸二酐(PMDA),4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)和对苯二胺(PDA)共聚制备了聚酰胺酸(PAA),经热亚胺化得到聚酰亚胺(PI)薄膜。利用红外光谱(FTIR)、力学性能测试、静态热力学分析仪(TMA)、热失重分析仪(TGA)等研究了PI薄膜的性能。结果表明:制备的PI薄膜热膨胀系数较低,当PMDA与ODPA物质的量比为6∶4时,热膨胀系数为1.3×10-5 K-1,小于铜箔的热膨胀系数,说明具有良好的尺寸稳定性;热失重5%的温度(T5%)为582.5℃,热稳定性好。同时薄膜具有较好的力学性能和优异的介电性能。     

聚芳醚腈砜的合成与介电性能

以2,6-二氯苯甲腈(DCBN)和4,4-二羟基二苯砜(DHDPS)为原料,通过常压溶液缩聚合成了一种耐高温的无定形聚芳醚腈砜(PENS)。用FT-IR,DSC,TG等手段对PENS聚合物的结构和热性能进行了研究,同时表征了PENS薄膜的介电性能。结果表明:PENS具有很高的玻璃化转变温度(215.4℃),5%热失重温度为453℃。PENS具有很好的介电性能,其介电常数为3.6~4.1 F/m,在玻璃化转变温度前具有很好的介电稳定性。     

葛粉的热分析与热分解动力学的研究

利用热重差热综合热分析仪(TG/DTA),在不同升温速率(5,10,15,20℃/min)下,采用Freeman-Carroll、Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Friedman四种热分析方法,对葛粉的热行为及其热分解的动力学参数进行了研究。结果表明,葛粉的热行为包括自由水脱附(30～150℃)和分解(200～400℃)两个阶段,对应的失重率分别约为6%和70%。其热解反应的动力学方程为:dα/dt=1.424×1018[exp(-(193.70±8.97)×103/RT)](1-α)(2.28±0.04)。     

可溶性无色透明FFDA-PMDA-ODA共聚聚酰亚胺的合成与性能

用9,9-双(3-氟-4-氨基苯基)芴(FFDA)与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作为二胺,以1,2,4,5-均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,以DMF为溶剂,通过化学酰亚胺化法制备PI(FFDA-PMDA-ODA)。由于引入氟基团、柔性醚键和芳香刚性非平面共轭结构,PI具有较好的溶解性,优异的光学透明性和良好的热稳定性。其可见光区透过率超过80%,紫外截止波长低至368 nm;玻璃化转变温度高达370℃,5%的热失重温度为558℃,10%的热失重温度高达585℃。     

2,6-脱氧果糖嗪合成、提纯及其向卷烟烟气释放香气成分的研究

以甲酸铵和葡萄糖为原料合成了2,6-脱氧果糖嗪,并用膜技术分离方法提纯了产物,用HRMS,1HNMR,13CNMR等进行表征,证实了其结构。在热分析仪上进行了热重分析和差热分析,发现该化合物从约220℃开始失重,至约320℃时,失重率约为50%。将该化合物加入卷烟,发现该化合物在卷烟燃吸时发生裂解,向烟气释放2-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪和2-乙基-6-甲基吡嗪等致香成分。     

褐黄孢链霉菌双亲灭活原生质体融合的研究

考察了双亲灭活条件、聚乙二醇(PEG)相对分子质量、PEG浓度、融合时间、融合温度及无机离子浓度对褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)SG-2002-1和SG-2002-2原生质体融合率的影响.分别采用紫外灭活和热灭活法,灭活条件为紫外灭活2 min,热灭活为60℃水浴1 h.原生质体融合最佳条件为:50%的PEG6000,融合温度25℃,融合时间为8 min,CaCl2浓度为0.05 mol/L,MgCl2浓度为0.02 mol/L,在此条件下融合率可达5.0%.     

对甲氧基苯乙酮丙二醇缩酮的合成及在卷烟中的应用

以对甲氧基苯乙酮和1,2-丙二醇为原料，一水合对甲苯磺酸（Ts OH·H2O）为催化剂，合成了对甲氧基苯乙酮丙二醇缩酮。采用响应面法探讨原料摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间对目标化合物产率的影响，利用同步热分析法研究其热稳定性。结果表明：当n(对甲氧基苯乙酮):n(1,2-丙二醇)为1:1.5、催化剂用量为10%（物质的量浓度）、反应温度为78℃、反应时间为1.8 h时，反应产率最高可达95.2%。目标化合物热失重区间为110～240℃，且在227℃时失重速率最大。合成产物在卷烟中添加量为10 mg/kg时，可有效丰富香气量，细腻柔和烟气，降低刺激性，改善口感。     

双酚A型聚芳醚腈共聚物的合成与性能

以双酚A(BP-A),间苯二酚(RS)和2,6-二氯苯甲腈(DCBN)为原料,在常压下通过溶液缩聚合成了一种无定形双酚-A型聚芳醚腈及其共聚物[PEN(BP-A/RS)]。用IR、DSC、TG等对PEN(BP-A/RS)共聚物结构、热性能和力学性能进行了研究。结果表明,其聚合物为无定形高分子,并且具有较高的热稳定性和力学性能,玻璃化转变温度Tg随共聚物的组成不同而变化(158～174℃),5%热失重温度为484～505℃,拉伸强度为88～92 MPa。     

一种源自烟草的糖苷类化合物及其热裂解分析

通过现代分离纯化技术,从玉溪产K326烟叶中分离得到一种糖苷类化合物,结合一维核磁共振技术确定其为香兰素-β-D-葡萄糖苷。通过热重-差热分析(TG-DTG)和热解-气相色谱/质谱法(Py-GC/MS)对香兰素-β-D-葡萄糖苷在加热非燃烧型卷烟加热温度下的热失重行为及热裂解产物进行了研究,以评估其在加热非燃烧型卷烟中的潜在应用价值。结果表明:(1)香兰素-β-D-葡萄糖苷在500℃以下有两个失重过程,这两个失重过程的最大失重速率分别出现在237.60℃和291.97℃,两个失重温度均在加热非燃烧卷烟加热温度范围内(低于500℃);(2)在150~500℃下,裂解产物数量随裂解温度升高而增加,主要为苯类、醛类和环戊烯(酮)类,其中含量最高的为香兰素;(3)在200~300℃的加热温度下,该糖苷类潜香物质失重比较充分,并产出具有较高有效转化率的香气物质——香兰素,同时酚类和醛类的产生量相对较少。     

纳米焦磷酸钛/聚乙烯醇复合薄膜的制备与性能研究

以浸渍提拉法制备了纳米焦磷酸钛(nano-TiP2O7)/聚乙烯醇(PVA)复合薄膜。采用紫外-可见-近红外分光光度计、热重分析仪、分光光度计、拉力试验机等手段对PVA薄膜和nano-TiP2O7/PVA复合薄膜进行性能测试。结果表明,nano-TiP2O7含量在0.5 phr及以上时,复合薄膜的抗紫外线效果明显;nano-TiP2O7含量为1.0 phr时,热稳定性最高,紫外线透射比最低为8%,其加速紫外老化60 h后的拉伸强度保持率为87.83%,断裂伸长率保持率为78.82%,均高于纯PVA薄膜。而且,不同nano-TiP2O7添加量的复合薄膜的耐水性能和保湿性能都得到增强,耐油性能良好。     

3-吡咯甲酸乙酯衍生物的制备及其热裂解产物研究

以D-(+)-氨基葡萄糖盐酸盐为原料,通过环合、氧化和烷基化等系列反应,合成了新型化合物N-异丙基-2-甲基-5-甲酰基-3-吡咯甲酸乙酯,其分子式为C12H17NO3。此化合物的结构经1H NMR、13C NMR、IR和HR-MS等波谱技术进行确证,通过热重-微分热重-差示扫描量热(TG-DTG-DSC)研究了该化合物的热失重变化,并采用热裂解/气相色谱-质谱(Py/GC-MS)分析了该化合物的热裂解产物。研究显示,该化合物共经历两次失重过程。第一次失重在30℃至108.4℃之间,失重率为0.90%;第二次失重在108.4℃至280.0℃之间,失重率达到98.58%,在175.0℃时失重率最大。300、600和900℃下共裂解出54种化合物,其中含有吡嗪、己醛、环己酮、2,5-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡咯和苯甲醛等多种香味成分。300℃时,乙酸的相对含量最高,600和900℃时,2-甲基吡咯的相对含量最高。根据主要裂解产物,初步探讨了该化合物可能的热裂解机理。     

BAMPM基高可溶高透光聚酰亚胺的制备及表征

将3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二胺基苯基-4'-甲基甲苯(BAMPM)与均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、联苯醚二酐(ODPA)、六氟二酐(6FDA)通过一步高温缩聚法制备了四种新型聚酰亚胺(PI)。所得聚酰亚胺在普通有机溶剂中具有优异的溶解性。聚酰亚胺的玻璃化转变温度(Tg)超过332℃,10%热失重温度为530～537℃。溶液浇铸法制备的聚酰亚胺薄膜具有高光学透明性,UV截止波长为312～366 nm,80%透过率波长为382～436 nm。该薄膜的拉伸强度为60.5～84.7 MPa,弹性模量为1.7～2.4 GPa,断裂伸长率为5.9%～10.2%。     

高温处理对酚醛树脂基复合材料性能的影响

以自制的酚醛树脂(PF)为基体,玻璃纤维布(GFC)、高硅氧玻璃纤维布(HSGFC)和碳纤维布(CFC)为增强体,采用铺层模压法制备了PF/GFC,PF/CFC和PF/HSGFC复合材料,并在200~800℃范围内对复合材料进行了高温处理,研究了不同处理温度对这3种复合材料失重率和力学及烧蚀性能影响。结果表明,当处理温度高于400℃后,3种复合材料的失重率随处理温度升高逐渐增大,其中,PF/CFC的失重率最大,而PF/GFC的失重率最低;但800℃下3种复合材料的失重率均在10%以下。随处理温度升高,3种复合材料的弯曲强度、压缩强度、拉伸强度总体上均先增大后减小,当处理温度为400℃达到最大,烧蚀性能具有与力学性能相反的变化趋势。在400℃的处理温度下,PF/GFC的弯曲强度、质量烧蚀率和线烧蚀率最高,拉伸强度最低;PF/CFC的压缩强度、拉伸强度最高,线烧蚀率最低;而PF/HSGFC的压缩强度和弯曲强度最低,其质量烧蚀率也最低。     

纤维级复合阻燃PA 6的制备及其热稳定性研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)与硫化锌(ZnS)或类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)或9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物(ZDOPO)复配体系为阻燃剂,与聚己内酰胺(PA 6)切片共混、造粒、干燥、纺丝,制备阻燃PA 6纤维;通过常规升温热失重分析以及模拟纺丝过程恒温热失重分析,研究阻燃剂种类及含量对PA 6共混体系热稳定性的影响。结果表明:在阻燃剂总质量分数为6.0%条件下,添加MCA/ZDOPO复配体系对PA 6共混体系的热稳定性影响最小,制备的阻燃PA 6纤维具有良好的力学性能和阻燃性能;添加MCA质量分数3.0%、ZDOPO质量分数3.0%,PA 6/MCA/ZDOPO共混体系热失重5%时的热分解温度为393.8℃,热失重10%时的热分解温度为412.6℃,与纯PA 6的热学性能非常接近,制备的阻燃PA 6纤维的断裂强度为1.9 cN/dtex,断裂伸长率为75.8%,极限氧指数可达29.0%。