聚己二酸1,2-环己二醇酯的合成

采用正交实验方法,分别以钛酸四丁酯和对甲苯磺酸为催化剂,合成了聚己二酸1,2 环己二醇酯,对其合成工艺条件进行了研究,得出了最佳工艺条件。并以所得聚酯合成了具有透明度高、硬度大、耐磨、玻璃化温度高等优异性能的聚氨酯材料。     

1,2-环己二醇二缩水甘油醚合成反应过程模拟

在三氟化硼-乙醚催化作用下,1,2-环己二醇(CHD)与环氧氯丙烷(ECH)发生醚化反应,加碱闭环脱去氯化氢得到1,2-环己二醇二缩水甘油醚。在对此合成反应过程分析的基础上,通过合理的假设,运用数学模型的方法对反应过程进行了模拟计算,建立了相应的数学模型。利用该模型可以从原料CHD,ECH和三氟化硼-乙醚的配比预测产物的环氧值。实验验证表明,该模型模拟计算得到的最高环氧值(0.607mol/100g)与实验值(0.595mol/100g)接近。     

复合溶胶-凝胶法制备硅基含钛磷灰石蜂窝多孔涂层

采用复合溶胶-凝胶法在单晶硅表面制备含钛磷灰石蜂窝状多孔涂层。采用热重-差热分析(TG-DSC)测定复合凝胶层转化为蜂窝多孔涂层的温度,采用SEM、ICP-AES、XRD与EDS等技术对涂层的微观形貌与成分进行分析;通过在pH值分别为7.0和7.4的模拟液(SBF)浸泡实验考察涂层的化学稳定性和对骨状磷灰石的诱导能力。结果表明:复合凝胶层转化为含钛磷灰石蜂窝多孔涂层的适宜温度为580～800℃,蜂窝状多孔涂层由含钛磷灰石构成,蜂窝孔径约为0.5～1.0μm,涂层中贯穿有直径约100nm、长数微米的氧化钛纳米线;蜂窝状多孔涂层在pH值为7.0的SBF中具有良好的化学稳定性,在pH值为7.4的SBF中能诱导骨状磷灰石的形核与生长,体现出优异的骨磷灰石诱导性能。     

丁羟推进剂多功能助剂的合成及性能

在多羟基、多胺基聚丁二烯(AEHTPB)基础上,通过羟基的氰乙基化反应,制备了一种多氰基、多胺基聚丁二烯(AEHTPB-CN).通过红外光谱、核磁共振氢谱对产物的结构进行表征,并对产物的黏度、玻璃化温度、羟值、胺值等理化性质进行了分析.考察了AEHTPB-CN对黏合剂基体力学性能的影响,并通过装药实验探究了AEHTPB-CN对丁羟推进剂力学性能及燃烧性能的影响.结果表明,AEHTPB-CN的加入可有效提高HTPB弹性体的拉伸强度,其原因是AEHTPB-CN分子中的氰基与氨基甲酸酯基团形成氢键,提高了弹性体的内聚能密度.装药实验结果表明AEHTPB-CN在丁羟三组元、丁羟四组元推进剂中均表现出良好的键合、降速效果.添加AEHTPB-CN后可使丁羟三组元推进剂常温环境下拉伸强度提升43.3％,伸长率提升91.3％,推进剂燃烧速度降低11.4％;可使丁羟四组元推进剂拉伸强度提升35.4％,伸长率提升62.0％,推进剂燃烧速度降低10.5％.     

新型环氧稀释剂环己二醇-1,2二缩水甘油醚的合成

通过正交实验对1,2-环己二醇二缩水甘油醚的合成工艺进行了研究,考察了原料配比、催化剂量、醚化温度、闭环温度等因素对实验的影响。确定最佳工艺条件为:n(ECH)∶n(NaOH)∶n(环己二醇)=2 3∶2 1∶1;催化剂用量为环己二醇的0 4%,醚化温度70℃,醚化时间4h,闭环温度20℃,闭环时间4h;此工艺条件下产品的环氧值0 5eq/100g,无色,粘度20mPa·s(25℃),有机氯4×10-3eq/100g,产率85%。     

单晶硅表面溶胶-凝胶法制备磷灰石涂层的研究

采用溶胶-凝胶法在单晶硅表面制备了磷灰石(apatite,AP)涂层。借助SEM、EDS、XRD研究了单晶硅表面AP涂层的形貌结构与成分特征,通过模拟体液(simulated body fluid,SBF)浸泡实验研究了硅基AP涂层的体外诱导性能。研究结果表明,在500℃保温2h即可使sol-gel层转变为较致密的AP涂层,700与800℃分别保温2h得到的硅基AP涂层晶体长大且出现间隙,涂层的结晶性随热处理温度升高而增加,在800℃处理未出现AP的分解;SBF中浸泡1周后,AP涂层未出现剥离单晶硅的现象,且能够诱导骨状磷灰石新沉积层的形成,体现出较好的体外诱导性能。     

单晶硅阳极氧化层表面骨状磷灰石的体外诱导沉积

在磷酸钠碱性电解质中对单晶硅(100)进行阳极氧化处理,并将阳极氧化处理后的样品在模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡以考察其体外诱导骨状磷灰石沉积能力。用扫描电子显微镜观测体外浸泡前后样品的表面形貌,用电子能谱仪和X射线衍射仪研究阳极氧化后与体外浸泡不同时间后样品表面的成分。结果表明:单晶硅在10%的磷酸钠电解质中于5～20mA/cm2阳极氧化后,其表面原位形成火山口状结构,在SBF中浸泡1d后有磷灰石在单晶硅的阳极氧化层表面成核,浸泡6d后诱导形成了纳米骨状缺钙磷灰石层,体现出良好的体外诱导活性,表明阳极氧化处理是一种有希望应用于改善生物学与医学用单晶硅表面生物相容性的有效途径。     

碳纤维网络增强环氧树脂基复合材料的制备与表征

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的刚性和热尺寸稳定性,首先利用短切碳纤维制备了碳纤维网络增强体(CFNR),并将其与环氧树脂复合制备了CFNR/环氧树脂新型复合材料。然后,分别利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/环氧树脂复合材料的微观结构和热力学性能进行了表征。结果表明:CFNR/环氧树脂复合材料中有明显的网络节点,即碳质粘结点;CFNR/环氧树脂复合材料具有较好的导电性、较高的刚性和较低的热膨胀性,其弹性模量分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的3倍和6倍,平均热膨胀系数(60~200℃)分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的1/15及纯环氧树脂的1/40;随着温度升高,CFNR/环氧树脂复合材料、常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的弹性模量均因环氧树脂变软而降低,当温度高于80℃时,CFNR/环氧树脂复合材料的弹性模量分别约为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的7倍和纯环氧树脂的近70倍。研究结论可以为开发高刚性、低膨胀聚合物基复合材料提供实验依据和理论指导。     

水性聚丙烯酸酯涂料染色黏合剂的合成及其性能

针对目前涂料染色粘合剂存在柔软性差、色牢度低及乳化剂含烷基酚聚氧乙烯醚等缺陷,采用预乳化半连续种子乳液聚合方法,以丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯为主要原料,十二烷基硫酸钠和异构醇聚氧乙烯醚(E-1310)为复合乳化剂,合成一种涂料染色聚丙烯酸酯乳液,并对其合成工艺进行优化。通过力学性能、粒径、Zeta电位及乳液稳定性能的检测对正交实验设计制备的乳液进行表征,并且对染色织物的柔软性和色牢度进行评价。通过红外光谱、差示扫描量热仪对优化工艺合成的涂料进行检测。结果表明：硬段质量为8 g,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量为2 g,丙烯酸羟乙酯质量为2 g,复合乳化剂占4%时,染色织物的柔软性较好,干摩擦牢度达到5级,湿摩擦牢度达到4级,乳液性能稳定,涂膜的玻璃化转变温度为-27 ℃。     

碳纤维表面改性及其对碳纤维/树脂界面影响的研究进展

碳纤维具有优异的性能,常用于树脂基体的增强。然而,碳纤维表面具有疏水性和化学惰性,导致其与树脂基体间的界面粘结性较差,因此,有必要对碳纤维进行表面改性。综述了近几年国内外碳纤维表面改性方法的研究进展,以及这些改性方法对碳纤维与树脂基体界面性能的影响,并将这些表面改性方法分为湿化学法改性、干法改性、纳米材料改性三大类,具体的改性方法包括上浆剂改性、等离子体改性、纳米粒子改性等,并对纳米材料改性作了较详细的介绍,希望能为碳纤维表面改性提供一些帮助。