碳硼烷-有机硅聚合物的合成表征及热性能

以1,7-碳硼烷C为原料,合成了Si原子与碳硼烷笼直接相连的碳硼烷硅醇A和Si原子与碳硼烷笼之间含1个亚甲基的碳硼烷硅醇B。再以A和B为单体,与六甲基硅二胺进行高温缩聚,制备了主链结构不同的聚合物P1和P2。采用红外光谱、核磁共振氢谱法对产物结构进行了表征,并用热失重、差示扫描量热法对聚合物热性能进行了研究。结果表明,以2种碳硼烷硅醇为单体均能成功制备碳硼烷-有机硅聚合物,碳硼烷基团的引入可有效提高聚合物热失重性能,P1在氮气和空气中700℃的残炭率分别为81%和98%,P2在氮气和空气中的残炭率分别为53%和70%,远高于普通的有机硅聚合物。经高温处理后,聚合物的红外谱图中仍有强的B-H吸收峰,表明碳硼烷基团仍有部分保持。     

聚硅氧烷与丙烯酸酯弹性体的制备及性能

用含乙烯基的硅氧烷单体和八甲基环四硅氧烷与丙烯酸酯共聚,制备出不同硅含量的硅丙乳液,研究了有机硅含量对微乳液聚合过程和乳胶膜透明性、交联度、热性能和力学性能的影响。结果表明,随着硅含量的增加,综合性能均得到改善,当有机硅单体用量达20%时为最佳配比。     

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸酯乳液的合成及其性能

为提高有机硅氧烷-丙烯酸酯共聚乳液聚合的稳定性,通过合成试验和乳液性能测试,研究了聚合温度、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)加入方法、乳化剂种类及用量等对乳液性能的影响.结果表明,采用过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系、A-151后添加工艺,以十二烷基硫酸钠(SDS)/乙烯基烷基酚聚氧乙烯磺酸盐(DNS6)为复合乳化剂,乳化剂质量分数为2.5%时,聚合反应的稳定性好,得到的硅丙乳夜粒径小且分布窄.以该硅丙乳液为基料配成的水性外墙涂料性能优良.     

硅-丙共聚物微胶乳的合成及性能表征

通过连续乳液聚合方法合成了平均粒径59.8 nm、粒径分布窄、固含量达42%的硅-丙微胶乳。考察了聚合温度、乳化剂用量、引发剂用量、功能性单体用量对乳液及乳胶膜性能的影响。FT-IR分析表明,丙烯酸酯和有机硅发生共聚;反应温度为80℃~85℃时,得到的乳液的乳胶粒较小,而胶膜的吸水率随温度的升高而降低;乳化剂用量、引发剂用量、功能性单体M AA用量增加,胶膜吸水率增大;乳化剂用量为单体质量的4%、引发剂用量为单体质量的0.375%、M AA用量占单体质量的1%~2%时,乳液粒径最小;适量M AA的加入,可有效抑制反应过程中凝聚物的产生。     

以A-151为壳层的丙烯酸酯乳液合成及成膜性能

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)为单体,马来酸酐酯单十二酯(HE12)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合乳化剂,核层壳层分别预乳化,在壳层乳液中添加A-151制备核壳型硅丙乳液。通过对乳液固含量、稳定性、凝胶率、粒度及成膜的吸水率、耐碱性测定,探究了反应温度、引发剂用量、复合乳化剂配比及有机硅用量对成膜性能的影响。结果表明:最优条件得到的壳核型乳液具有优良的成膜性能。     

有机硅改性丙烯酸树脂乳液的合成及性能研究

采用乳液聚合法,并以种子乳液法分步加料方式,将一定比例丙烯酸酯单体、自制的有机硅大分子单体进行自由基聚合,得到有机硅改性丙烯酸树脂乳液.利用单因素实验和5因素4水平正交实验优化出最佳工艺参数:MM用量为1.2%,有机硅预聚体的用量为9%,单体配比为0.76,异丙醇用量为1.5%,可获得高稳定性乳液,成膜各项性能提高.     

甲基丙烯酸甲酯-γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷细乳液共聚合研究

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体与反应性单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)进行细乳液共聚合,获得了MMA-CO-(A-174)共聚物乳液。研究了聚合温度、助稳定剂用量、A-174用量及水相中pH调节剂用量对聚合过程动力学的影响。利用红外光谱和透射电镜对共聚产物组成和乳胶粒子形态进行了表征。用气相色谱法(GC)测定了共聚物乳液中微量甲醇含量．结果表明,细乳液聚合工艺可以避免活性硅烷A-174的反应性官能团在聚合过程中被水解损耗。     

悬浮聚合法制备热膨胀聚(偏氯乙烯-丙烯腈-苯乙烯)微球及其性能

使用苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)、偏二氯乙烯(VDC)为单体,异丁烷为起泡剂,通过悬浮聚合法制备热膨胀微球(TEMs),研究了低毒性的非腈基单体特别是苯乙烯的用量对微球膨胀性能的影响。结果表明,当AN质量分数为30%~40%、St为30%~35%、VDC为30%~40%时,所制备的TEMs具有较好的膨胀性能。微球的平均粒径约为15μm,最大膨胀倍数约为20。微观形态证明微球具有核/壳结构,热失重分析(TGA)表明起泡剂在微球中的质量分数约为17%~19%。微球的初始膨胀温度(Toe)、最大膨胀温度(Tme)和萎缩温度(Tos)随着VDC在单体中所占比例的增加而降低。     

用于水性防锈涂料的BA/St/AN功能乳液的合成

为了研制无毒环保的水性防锈涂料,采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸以及磷酸酯功能性单体合成了一种功能性乳液,通过对粒径、凝聚率、吸水率、钙离子稳定性、附着力等性能分析,确定了阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂按1:1混合配比,用量为单体总量的3%,自制的磷酸酯功能单体用量为单体总量的2%时,乳液及其涂膜有较好的综合性能.用该乳液配制的水性防锈涂料漆膜在3%的盐水中浸泡时间超过720 h.     

支化苯乙烯-丙烯腈共聚物的合成

以α-溴代异丁酸叔丁酯(BIBTB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)为共聚单体,CuBr/2,2′-联二吡啶(Bpy)为催化体系,对60℃经原子转移自由基聚合(ATRP)原位生成自引发单体合成支化苯乙烯-丙烯腈共聚物进行了研究。用1H-NMR、GPC、MALLS、FT-IR分别对聚合反应过程和聚合物进行了表征和分析。结果表明,可以由二乙烯苯为支化单体合成支化苯乙烯-丙烯腈共聚物,以多角激光散射法测定的聚合物绝对分子质量-Mw.MALLS达105以上。     

原位乳液聚合改性玻璃纤维增强SAN

采用原位乳液共聚合接枝方法改进玻璃纤维(GF)与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)之间的界面粘接性能。先用硅烷偶联剂预处理GF,以苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)为单体,制备了不同GF/单体质量比的接枝SAN的玻璃纤维(GF-g-SAN),再与SAN树脂共混,制备了不同GF-g-SAN含量的GF-g-SAN/SAN复合材料。采用SEM研究了冲击断面的形态,测试了GF-g-SAN/SAN的冲击强度和动态力学性能,并采用COX模型进行力学模型分析。冲击性能测试、SEM形貌分析和DMA表征均说明改性后的玻纤同SAN之间具有良好的界面粘合力;GF/St质量比为1∶1时,短GF在低含量范围内、长玻纤在较高含量时能有效改善SAN的刚性和韧性;采用COX模型计算的结果与实验数据接近。     

丙烯腈/醋酸乙烯酯单体的室温引发本体聚合

提出了丙烯腈／醋酸乙烯酯的一种室温引发、自加热的快速共聚合方法。探讨了该聚合反应的特点,研究了氧化还原引发体系的各种变量,包括氧化剂对还原剂的质量比、不同还原剂的质量比、引发剂用量等对３０ｍｉｎ转化率和产物分子量等的影响。     

丙烯腈在混合溶剂中的聚合动力学研究

研究了以偶氮二异丁腈为引发剂，丙烯腈在混合溶剂中的自由基聚合规律。发现随着混合溶剂中水含量的增加，聚合反应速率加快，反应分为两部分，即溶液相反应和液固界面反应，后者所占比例逐渐增加。但当混合溶剂中水含量超过５０％（质量）时，反应速率减慢。由实验结果示出了反应速率与引发剂，单体浓度的关系，建立了聚合反应速率方程，并求得了聚合反应的表观活化能和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ指前因子。     

光棒废料改性环氧树脂复合材料的制备和性能

将光棒废料烘干、破碎、煅烧和研磨,分别由KH-570和A-151表面改性制备KH-570/SiO₂和A-151/SiO₂废料粉末,再把改性前后的粉末分别与EP共混固化制备出复合材料。疏水性测试、FT-IR和SEM观测的结果表明,两种偶联剂对废料颗粒的改性效果较好,其中A-151的改性效果更好。几种复合材料拉伸性能的排序为A-151/SiO₂/EP＞KH-570/SiO₂/EP＞未改性粉末/EP,且粉末填充质量分数为20%的材料拉伸性能最优,其拉伸强度分别为49.37 MPa、45.57 MPa、44.36 MPa,比纯EP固化物分别提高了19.9%、10.7%和7.8%,断裂伸长率的提高量最大,比纯EP固化物分别提高了0.92%、0.82%和0.46%。改性效果好的废料粉末填充制备的复合材料,其耐热性能更优。     

水相沉淀法制备丙烯腈-丙烯酰胺共聚物及其结构研究

以丙烯酰胺(AM)为共聚单体,采用水相沉淀法制备了丙烯腈/丙烯酰胺共聚物。研究了AM对聚合反应以及共聚物结构的影响。结果表明,AM竞聚率高于AN,倾向于均聚反应,会降低PAN的分子量,提高聚合反应的转化率;少量AM会略微改变分子链中的立构规整度,提高PAN的结晶度,降低晶粒尺寸。     

不同共聚体系对丙烯腈与丙烯酸单体竞聚率的影响

采用Kelen-Tudos方法, 测定了丙烯腈（AN）与丙烯酸（AA）共聚合反应体系中单体竞聚率,探讨了不同反应体系对单体竞聚率的影响.结果表明,在水相悬浮聚合体系中,当转化率小于20%时,两单体的竞聚率同DMSO均相溶液聚合结果相近;随转化率的增加,AN竞聚率增加,AA竞聚率减小,当转化率超过50%后,两单体竞聚率变化不明显.在H2O/DMSO混合溶剂沉淀聚合中,当水含量超过80%后,两单体竞聚率向水相悬浮聚合结果靠近.随溶剂极性增大,rAN与rAA值均减小。     

Determination of monomer apparent reactivity ratios for acrylonitrile-acrylamide copolymerization system

Effect of copolymerization systems on monomer apparent reactivity ratios for copolymer of acrylonitrile with acrylamide was studied for contrast. Values of monomer apparent reactivity ratios were calculated by Kelen-Tudos method. It has been found that the apparent reactivity ratios in aqueous suspension polymerization system were similar to those in solution polymerization system at polymerization conversion less than 18% [reactivity ratio of acrylonitrile (r_AN) = 0.398± 0.004, reactivity ratio of acrylamide (r_AM) = 2.61± 0.02]. As conversion of more than 60%, the changes of monomer apparent reactivity ratios become less prominent (r_AN = 0.651± 0.008, r_AM = 1.98± 0.01). In water-rich reaction medium [(H₂O/dimethylsulfoxide (DMSO) > 80/20), monomer apparent reactivity ratios were approximately equivalent to those in aqueous suspension polymerization system. In DMSO-rich reaction medium (DMSO/H₂O > 80/20), apparent reactivity ratios were similar to those in solution polymerization system. With an increase of polarity of solvent, values of apparent reaction ratios both decreased. The values of apparent reaction ratios gradually tend to 1 with increasing the copolymerization temperature.     

丙烯腈与N-乙烯基吡咯烷酮共聚体系对单体竞聚率的影响

利用Kelen—Tudos方法测算丙烯腈(AN)与N—乙烯基吡咯烷酮(NVP)自由基共聚合单体竞聚率，研究了不同反应体系对单体竞聚率的影响。结果发现：在水相悬浮聚合体系中，转化率小于18％时，两单体的竞聚率同DMS0均相溶液聚合结果相近；转化率较大时，同容液聚合结果偏差较大。H2O／DMS0混合溶剂悬浮聚合时，当水含量超过60％(质量比)后，单体竞聚率向水相悬浮聚合结果靠近。溶剂的极性增大，rAN与rNVP值均减小。随反应温度升高，共聚反应向理想共聚方向进行。     

原位聚合制备P（AN-MMA）/TiO2复合聚合物电解质

以丙烯腈(AN)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,在钛酸丁酯水解生成的TiO2粒子表面乳液聚合制备复合聚合物P(AN-MMA)/TiO2,并以此聚合物制备了多孔复合聚合物膜。采用核磁共振(NMR)、红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)等对聚合物膜进行了表征,并测试了所得聚合物电解质的交流阻抗谱。结果表明,AN和MMA通过打开各自的C=C双键形成共聚物,TiO2在基体中分散均匀。当TiO2添加量为10.8%时,复合聚合物电解质的室温离子电导率达到1.12×10-3S/cm。     

丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯接枝共聚物的合成与表征

以正已烷／苯为溶剂，过氧化二苯甲酰（BPO）为引发剂，溶液法合成了丙烯腈－三元乙丙橡胶－苯乙烯接枝共聚物（AES）。用傅立叶变换红外光谱仪对其结构进行表征，用称量法计算接枝参数，并就接枝机理进行了讨论；研究了反应时间、引发剂浓度、EPDM含量及St/AN质量比等条件对接枝反应的影响。结果表明，选择适当的引发剂浓度及EPDM用量可得到具有较高接枝参数的AES。用热重分析法表征了产物的热性能，表明AES耐热性优于ABS。