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  • 烷基硼-鎓盐Metal-free体系应用于环氧丙烷/乙烷活性阴离子可控聚合反应(77)
  • 叶李薇1,2,彭华乔1,杨 刚2,张东岳2,夏祖西1
  • 2018.1:1-5 [摘要](77) [PDF]()
  • 首次报道了一种由卤代季铵盐或季磷盐等鎓(PO)活性阴离子开环体系,可有效抑制聚合副反应的发生,提高聚合反应活性,并成功制备了相对分子质量及其分布可控的环氧丙烷聚合物(PPO)。通过考察不同烷基硼催化剂用量下,环氧丙烷单体核磁氢谱化学位移变化,证明了该类催化剂对单体具有显著的活化作用。同时,研究了聚合溶剂和鎓盐离子大小对聚合活性的影响,并提出了相关的聚合机理和过程。由于这种聚合体系具有“不死”聚合特征,向体系加入第二单体如环氧乙烷(EO)等,可有效制备结构可控的嵌段聚醚共聚物(PPO-b-PEO)。
  • 聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征(62)
  • 周晓明, 武通浩, 陈 媛
  • 2018.1:6-11 [摘要](62) [PDF]()
  • 以1,4-丁二酸(SA)和过量的1,4-丁二醇(BD)为反应物,通过熔融缩聚制备了羟基封端聚丁二酸丁二醇酯齐聚物(OH-PBS-OH),以甲氧基聚乙二醇(MeOPEG)与丁二酸酐进行半酯化得到含端羧基的预聚物,再用二氯亚砜对预聚物进行活化,得到含酰氯端基的预聚物(MeOPEG-COCl);以MeOPEG-COCl与OH-PBS-OH为反应物,通过溶液法合成聚乙二醇-聚丁二酸丁二醇酯-聚乙二醇(MeOPEG-PBS-PEGOMe)嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、广角X射线衍射、偏光显微镜等手段对共聚物的结构、结晶性能和酶降解性能进行研究。结果表明,MeOPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物中,聚乙二醇(PEG)链段的引入未改变聚丁二酸丁二醇酯(PBS)链段的晶体结构,但结晶形态由球晶转变为麦穗状晶体;同PBS比较,MeOPEG-PBS-PEGOMe嵌段共聚物的结晶速率降低,酶降解速率加快。
  • 温度和pH双重敏感超支化聚醚胺的合成及在水溶液中的自组装(65)
  • 衣晓庆1, 王 婧1, 卢言菊1, 徐士超1, 赵振东1,2
  • 2018.1:12-17 [摘要](65) [PDF]()
  • 通过四官能度单体1,8-对孟二胺与二官能度单体聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚的亲核加成/开环反应,设计合成具有温度/pH双重敏感性的超支化聚醚胺,并采用红外光谱对超支化聚醚胺进行表征。探讨了所合成的一系列超支化聚醚胺的浊点与其分子结构中n(PO)/n(EO)比值的关系;此外,考察了在不同pH环境下,超支化聚醚胺浊点的变化。结果表明,超支化聚醚胺的浊点与分子中n(PO)/n(EO)的比值呈线性关系(y=-4.22x+50.36),浊点随pH的升高而降低。动态光散射和透射电镜分析表明超支化聚醚胺在室温时以纳米胶束形式均匀分散在溶液中,温度升高,胶束粒径增大至微米级,并发生相分离。
  • 聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能(54)
  • 田秀娟, 王进进, 王忠卫, 赵丽芬
  • 2018.1:18-23 [摘要](54) [PDF]()
  • 采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR), 用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/ PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。
  • 聚酯型热塑性聚氨酯弹性体的合成及对聚氯乙烯的增韧(48)
  • 李侃社, 周 远, 牛红梅, 闫兰英
  • 2018.1:24-30 [摘要](48) [PDF]()
  • 以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚ε-己内酯多元醇(PCL)及1,4-丁二醇(1,4-BDO)为原料,成功设计合成了聚酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。合成条件:异氰酸酯指数R=0.98,温度60~70 ℃,反应时间1 h。通过元素分析、红外光谱、核磁共振、差示扫描量热分析、凝胶色谱等测试,确定了TPU中的硬段含量及化学结构。通过与聚氯乙烯(PVC)进行共混,评价了合成TPU对PVC的增韧效果,经力学性能测试、差示扫描量热分析以及扫描电子显微镜观察研究了共混材料的结构与性能,揭示增韧机理。结果表明,合成TPU与PVC之间具有良好的相容性,对PVC有良好的增韧作用,当m(PVC)∶m(TPU)=170∶30时,力学性能优于市售TPU牌号。合成的TPU随硬段比例增加,PVC/TPU共混物材料拉伸强度变化不大,断裂伸长率下降,而冲击强度大幅提高,实现了对PVC的增韧。
  • 纳米TiO2/聚丙烯腈抗紫外线吸收剂的合成及性能(39)
  • 陈国力1, 王雅珍2, 王文波1, 殷广明1
  • 2018.1:31-35 [摘要](39) [PDF]()
  • 在乙醇和水介质中通过调节pH值对纳米TiO2进行γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)包覆,在溶液中包覆物TiO2-MPS和丙烯腈(AN)在引发剂的作用下发生共聚和接枝反应,制备出紫外吸收剂TiO2-MPS-g-PAN。通过傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对MPS、TiO2-MPS、TiO2-MPS-g-PAN进行了比较分析;采用热重分析法测定TiO2-MPS的包覆率为5.79%,TiO2-MPS-g-PAN的接枝率为13.93%;通过红外成像分析了TiO2、TiO2-MPS、TiO2-MPS-g-PAN在聚丙烯(PP)中的分散性,结果表明TiO2-MPS-g-PAN在PP中有较好的分散性;通过紫外分光光度计测试计算出TiO2-MPS-g-PAN的光降解率仅为2.66%,表明具有较好的光稳定性和紫外吸收能力。
  • 过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合反应机理(57)
  • 刘佑胜1, 黄文艳1, 薛小强1, 杨宏军1, 蒋必彪1,2
  • 2018.1:36-40 [摘要](57) [PDF]()
  • 以过氧化二苯甲酰(BPO)与N,N-二甲基苯胺(DMA)氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合所得甲基丙烯酸甲酯齐聚物(OMMA)作为大分子还原剂,与BPO构成氧化还原体系引发MMA聚合得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过气相色谱、核磁共振波谱、三检测体积排除色谱对单体转化率、OMMA及PMMA的结构进行表征和分析。结果表明,在BPO/DMA氧化还原引发体系中,相对于BPO生成的苯甲酰自由基,有更多的来自于DMA的氨基甲基自由基引发聚合进入大分子链,表明苯甲酰自由基除引发单体聚合外,还发生了另外的反应。氨基甲基自由基引发MMA聚合生成的含有DMA单元的OMMA(Mn=2400)仍具有还原性,可以与BPO构成氧化还原引发体系引发MMA聚合,得到更高相对分子质量的PMMA(Mn=3700 )。
  • 超支化聚己内酯对环氧树脂的增韧作用(45)
  • 李 艳, 符金玉, 冯 刚, 谢吉星
  • 2018.1:41-44 [摘要](45) [PDF]()
  • 采用一步法制备了支化度为0.6的超支化聚己内酯(HPCL),并将其作为增韧剂用于环氧树脂(EP)中。实验结果表明,HPCL的加入对EP的冲击强度、拉伸性能、弯曲强度等均有改善作用。当HPCL加入量为3%(质量分数)时,EP/HPCL样品的断裂伸长率可达10.19%,冲击强度可达21.99 kJ/m2,比纯EP分别提高了36%和102%。样品的红外光谱分析表明HPCL对于EP仅提供柔性的聚酯链段而不与环氧基团反应;扫描电镜图像显示HPCL质量分数不大于3%时与EP相容性较好;综合热分析仪的曲线表明加入HPCL后,EP/HPCL样品的玻璃化转变温度略有下降,而热稳定性则保持不变。
  • 梳形支化聚苯乙烯中运动单元的松弛行为(49)
  • 刘晶如, 刘益兴
  • 2018.1:45-49 [摘要](49) [PDF]()
  • 使用差示扫描量热仪和旋转流变仪测定梳形支化聚苯乙烯(cPS)的玻璃化转变温度(Tg)及动态黏弹性,并与线型聚苯乙烯(lPS)对比,研究了梳形支化聚苯乙烯中运动单元的松弛行为。结果表明,cPS的Tg高于与其重均相对分子质量相当的lPS,在cPS主链长度相当的情况下,随着侧链长度或侧链数目的增加,cPS的Tg逐渐升高。cPS中与主链运动相对应的松弛过程发生在低频区,在高频区会出现与侧链解缠结相关的侧链松弛,侧链对主链的松弛起延缓作用。随着侧链长度的增加,cPS主链特征松弛时间与侧链特征松弛时间均延长;随着侧链数目的增加,cPS主链特征松弛时间延长而侧链特征松弛时间不变。梳形支化聚苯乙烯橡胶平台的缺失归因于其主链周围密集排列的侧链,侧链的密集排列削弱了大分子链之间的缠结,侧链缠结对橡胶平台影响不大。侧链的存在延缓了cPS大分子链的松弛过程,导致cPS黏流态下的储存模量(G’)大于与其重均相对分子质量相当的lPS。
  • 超高分子量聚乙烯均匀塑性形变热行为(54)
  • 王 孟1, 单德才2, 廖 云2, 刘芝芳2
  • 2018.1:50-53 [摘要](54) [PDF]()
  • 采用红外热成像仪同步跟踪超高分子量聚乙烯(UHMWPE)均匀塑性形变过程,可观察到几种特殊的热行为特征:(1)在初始弹性阶段样条有明显温度下降;(2)接着的塑性形变阶段温度逐渐升高;(3)在塑性大形变时,温升只与拉伸比有关,与拉伸速率无关。热行为特征能反映形变分子聚集结构的变化,分析结果表明,UHMWPE起始拉伸温度降低与材料正的热膨胀系数有关,而大形变时的温升则主要是由强迫高弹形变引起的构象熵热所致。
  • 化学扩链法/固相缩聚法对聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶与流变性能的影响(57)
  • 顾 艺1, 夏艳平1, 曹 峥1, 耿加露1, 耿浩然1, 陶圣熹1, 陶国良1,2
  • 2018.1:54-59 [摘要](57) [PDF]()
  • 以异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)为扩链剂,通过化学扩链法对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)粒料进行预扩链,然后通过固相缩聚(SSP)法对预扩链产物实现进一步扩链改性。研究了扩链剂用量、固相缩聚温度和时间对扩链PET特性黏度、流变性能和结晶性能的影响。结果表明,当TGIC含量为1.0%时,预扩链产物的特性黏度最高,达到了0.84 dL/g。在随后的固相缩聚中,当反应温度为200 ℃,反应时间为3 h时,扩链PET的特性黏度达到最大值1.91 dL/g。固相缩聚后,扩链PET熔体表现出明显的剪切变稀现象,并且弹性在熔体中更占优势。同时,扩链PET的结晶度从30.7%降低至24.8%,结晶温度从191.6 ℃提高至212.7 ℃。
  • HT280双马来酰亚胺树脂真空热循环下的蠕变行为(42)
  • 高 禹1, 李洋洋1, 高博闻2, 王柏臣1, 于 祺1, 刘 刚3, 包建文3
  • 2018.1:60-66 [摘要](42) [PDF]()
  • 对HT280双马来酰亚胺树脂进行真空热循环处理,分别测试了真空热循环前后树脂的质损率、红外光谱、动态力学性能和蠕变性能。结果表明,随着真空热循环次数的增加,树脂的质损率先迅速升高后趋于平缓。红外光谱基本无变化。动态力学热分析(DMA)表明真空热循环初期树脂发生了后固化,循环次数超过101次后出现了明显的物理热老化。随循环次数的增加,蠕变性能的变化可以归因于真空析气、后固化和物理热老化的综合作用。采用时间硬化模型和Kelvin模型对真空热循环处理前后试样的蠕变行为进行了分析,发现时间硬化模型能有效地描述HT280双马来酰亚胺树脂的蠕变行为。
  • 表面分子印迹共轭聚合物传感薄膜对2,4-DNT的选择性响应(58)
  • 牛庆媛1, 高可政1, 吴文辉2
  • 2018.1:67-72 [摘要](58) [PDF]()
  • 将侧链含氨基的强电子离域性共轭聚合物(PDD)化学键合到纤维素纳米微纤(TOCN)薄膜上,利用表面分子印迹技术,制备了以2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)为模板的表面印迹共轭聚合物传感薄膜(MI-PDD/TOCN薄膜);并深入研究了该MI-PDD/TOCN薄膜对2,4-DNT检测的应用。研究结果显示,TNT溶液(或蒸气)对MI-PDD/TOCN薄膜的荧光猝灭常数(或荧光猝灭效率)仅为1.6×104 M-1(或暴露300 s,18.2%),而2,4-DNT溶液(或蒸气)对其的荧光猝灭常数(或荧光猝灭效率)高达2.78×104M-1(或暴露300 s,88.4%),表明了MI-PDD/TOCN薄膜对2,4-DNT分子具有优良的响应灵敏度与特异的选择性。
  • 扩链剂种类和用量对高铁用聚氨酯减震垫成型及性能的影响(51)
  • 许双喜1, 曹彦海1, 朱 军1, 冯兴卓1, 张坚强1, 刘培礼2
  • 2018.1:73-78 [摘要](51) [PDF]()
  • 以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚醚多元醇为主要原料,通过低压浇注机制备高铁用聚氨酯减震垫,考察了不同扩链剂种类及用量对聚氨酯高铁减震垫成型及性能的影响。结果表明,随着硬段含量的增加,聚合物的反应速度加快。高铁减震垫的拉伸强度、垂向静刚度增加,断裂伸长率减小,动静刚度比先减小后增大,耐低温性能下降,动态性能及耐热性能提高。随扩链剂分子链的增加,除1,3-丁二醇外,拉伸强度减小, 断裂伸长率先增大后减小,耐油体积变化率增大,压缩永久变形减小,制品的静刚度增大,动静刚度比减小;耐低温性能改善。
  • 受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂共混物阻尼材料的结构与性能(47)
  • 刘吟松, 晏 欣, 李 亮, 刘明光
  • 2018.1:79-82 [摘要](47) [PDF]()
  • 制备了系列受阻酚封端聚氨酯/环氧树脂(EP)共混物阻尼材料,研究了组成比和云母对共混物动态力学性能和拉伸性能的影响。结果表明,EP的加入显著拓宽了阻尼温域和改善了阻尼性能,随着EP用量的增加,共混物的拉伸强度显著增加,但断裂伸长率降低。加入填料云母后,材料的阻尼性能和拉伸性能均有所提升。
  • 过渡金属离子电化学掺杂聚苯胺的超级电容性能(47)
  • 徐 惠, 李 琦, 陈 泳, 李春雷, 蒲金娟, 熊 峰
  • 2018.1:83-88 [摘要](47) [PDF]()
  • 在酸性介质中,采用电化学循环伏安法合成了Ag+掺杂改性聚苯胺复合电极材料,利用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜等检测手段对电极材料的结构和形貌进行了表征,研究了Ag+不同掺杂浓度对聚苯胺电容性能的影响,同时探讨了系列过渡金属离子与聚苯胺之间的作用机理及对容量的影响规律。结果表明,电流密度为3 mA/cm2时,浓度为0.12 mol/L的Ag+改性聚苯胺电极材料的比电容达1000 F/g,循环1000次后,比电容的保持率为71%,相对于无Ag+掺杂的PANI(比电容和比电容的保持率分别为591 F/g和46%),其电化学性能有较大程度的改善。利用电子亲和势和离子半径的比值(Ea/r)可以说明不同过渡金属离子对聚苯胺比电容的改善程度。
  • 环烷油对杜仲/天然并用胶性能的影响(48)
  • 牟悦兴1, 杨 凤1,2, 康海澜1.2, 王 娜1,2, 方庆红1,2
  • 2018.1:89-94 [摘要](48) [PDF]()
  • 研究不同份数环烷油对杜仲(EUG)/天然(NR)并用胶性能的影响。实验通过力学性能、硫化特性来表征胶料的性能。结果表明,随着环烷油的增加,混炼胶的性能得到明显的改善,门尼黏度逐渐下降,硫化胶的力学性能、分散性能、流变性能、磨耗性能、屈挠性能都有显著的提高。通过扫描电镜和橡胶加工分析仪分析,产生这一现象与环烷油的加入使填料分散得更均匀有关。
  • 接枝改性聚乙烯与聚甲醛的激光透射连接(43)
  • 姜英杰1, 蒋海荣1, 谭文胜2, 刘会霞1, 王 霄1
  • 2018.1:95-100 [摘要](43) [PDF]()
  • 针对不同种类聚合物极性差异大、相容性差、不能进行激光透射连接的问题,通过对聚乙烯进行马来酸酐接枝改性来改善聚乙烯与聚甲醛的激光连接性能。首先介绍聚乙烯接枝改性的配方与工艺,并分析改性前后聚乙烯的热力学性能差异。然后进行激光透射连接实验,实验发现,接枝改性聚乙烯与聚甲醛具有较高的连接强度,两者的连接强度可达6.7 MPa,并分析了工艺参数对连接强度的影响,随着激光功率和扫描速度的增大,连接强度呈现先增大后减小的趋势。最后对聚乙烯与聚甲醛的激光透射连接机理进行了研究。指出了接枝改性对材料相容性的改善作用、材料表面自由能的增大以及焊接过程中产生的均匀小气泡的微铆接作用是改性聚乙烯与聚甲醛连接强度提高的主要原因。
  • 高拉伸转子混合特性及在乙烯-醋酸乙烯共聚物无卤阻燃材料制备中的应用(42)
  • 廖洋威, 谢林生, 马玉录, 金建立, 陈 涛
  • 2018.1:101-105 [摘要](42) [PDF]()
  • 运用Polyflow软件对双转子连续混炼挤出机高拉伸转子混炼流场特性进行了分析研究;探讨了转子结构及工艺参数对混合性能的影响;在此基础上制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)无卤阻燃材料,并对其力学、阻燃性能进行了表征。研究结果表明,高拉伸转子的分散和分布混合能力均优于经典转子;其混合特性完全满足阻燃复合材料连续生产对设备的需要。当高拉伸转子转速为600 r/min时,所制备的阻燃复合材料的拉伸强度达到11.59 MPa,断裂伸长率达到173.66%,极限氧指数为31.5%。
  • 实验与分子模拟法结合探究防老剂对天然橡胶热氧老化的防护机理(48)
  • 李强国1, 陈 新2, 张 卓2, 郑 玮1, 刘丽园1, 吴丝竹1
  • 2018.1:106-111 [摘要](48) [PDF]()
  • 研究了添加防老剂N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(防老剂4020)或N-苯基-2-萘胺(防老剂D)/天然橡胶 (NR) 复合材料的抗热氧老化性能。使用衰减全反射傅里叶变换红外光谱分别对纯 NR、添加防老剂4020或添加防老剂D的复合材料在热氧老化箱内氧化不同天数后的样品进行结构剖析,同时对其力学性能参数如拉伸强度和断裂伸长率的变化进行测定,发现防老剂4020对NR的热氧老化防护作用优于防老剂D;采用全原子分子模拟法分别计算了防老剂4020、防老剂D以及NR的溶解度参数(CED),防老剂4020和防老剂D在NR中的均方位移(MSD),防老剂4020或防老剂D与NR高分子链的结合能。从微观结构角度论证了防老剂4020优于防老剂D的机理及原因,表明使用全原子分子模拟法对橡胶复合材料防老剂的选择有一定的指导意义。
  • 水性纳米Al2O3/聚硅氧烷杂化镁合金防腐涂层的制备及性能(43)
  • 陈 伟, 杭建忠, 孙小英, 金鹿江, 郭 浩
  • 2018.1:112-118 [摘要](43) [PDF]()
  • 以水性纳米Al2O3溶胶、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为原料,采用溶胶凝胶法,制备了水性纳米Al2O3/聚硅氧烷杂化镁合金防腐涂层。采用电化学交流阻抗技术、动电位极化曲线等手段研究了纳米Al2O3/(GPTMS+MTMS)摩尔比对涂层的耐腐蚀性能的影响。结果表明,涂层的耐腐蚀性能随着摩尔比的增大呈现先增强后下降的趋势,其中摩尔比为1∶5的杂化涂层耐腐蚀性能最佳,在3.5%NaCl溶液中浸泡75 h后的交流阻抗值为6.68×106 Ω/cm2,腐蚀电流密度为4.19×10-9A/cm2,比裸露AZ31B基板的腐蚀电流密度降低了4个数量级。另外,涂层的扫描电镜照片显示,纳米Al2O3粒子均匀分散于涂层之中,粒子与有机物粘连紧密,无明显的团聚现象。
  • 磷酸掺杂咪唑鎓盐聚苯醚基高温质子交换膜的制备和性能(42)
  • 吴 薇, 邹功文, 周 琼
  • 2018.1:119-124 [摘要](42) [PDF]()
  • 以强度高、加工性能好的聚苯醚为原料,制备耐高温Bronsted酸碱对型质子交换膜。采用自由基反应合成不同溴化度的溴化聚苯醚(BPPO),再与N-甲基咪唑(Im)反应生成咪唑鎓盐聚苯醚,最后通过掺杂磷酸(PA)制备了BPPO-Im/PA膜。利用核磁共振谱和红外光谱对膜的结构进行表征,计算得到溴化度分别为15.33%、28.66%、36.07%。随溴化度增加,接枝的Im量增加,吸附磷酸量增加,电导率先升高后降低,力学性能逐渐降低。溴化度为28.66%的B2-Im/PA膜综合性最好,该膜在200 ℃内使用时热稳定性良好,拉伸强度为5.2 MPa,160 ℃时电导率达到了0.054 S/cm,提高了将近一半。
  • 纳秒紫外激光制备聚二甲基硅氧烷超疏水表面(42)
  • 洪文生, 邓 宇, 黄志刚, 郭钟宁, 麦文豪
  • 2018.1:125-129 [摘要](42) [PDF]()
  • 利用纳秒紫外激光对聚二甲基硅氧烷进行表面加工,研究了激光功率密度、光斑重叠率和线距等工艺参数对改性后聚二甲基硅氧烷表面接触角的影响。结果表明,增大激光功率密度、光斑重叠率或减小线距,均会使聚二甲基硅氧烷表面接触角呈上升趋势,并且都是先缓慢到急剧的一个变化过程。当激光功率密度达到1.56×106 W/cm2,光斑重叠率为75%,线距为120 μm时,表面水接触角达到最高154°。通过傅里叶变换红外光谱测试发现激光作用未改变材料化学组分,但通过扫描电镜的表征发现聚二甲基硅氧烷表面形成微纳嵌套结构。基于Cassie-Baxter模型,分析了激光形成的微纳嵌套结构对聚二甲基硅氧烷表面接触角的影响规律。
  • 三聚氰胺协同戊二醛联合交联QCS构筑燃料电池用阴离子交换膜(39)
  • 崔 珺, 王 晶, 王吉林, 王璐璐, 封瑞江
  • 2018.1:130-136 [摘要](39) [PDF]()
  • 以三聚氰胺为中间改性物,借助戊二醛作为交联剂改性季铵化壳聚糖制备阴离子交换膜。通过改变三聚氰胺含量,探讨其作为交联中间体对阴离子交换膜力学性能、导电性能以及耐碱稳定性等相关性能的影响,并对其进行扫描电镜观测微观结构。扫描电镜结果表明,三聚氰胺与季铵化壳聚糖交联过程中,膜表面呈现褶皱状,形成致密连续的膜结构。三聚氰胺引入后,膜的力学性能、导电性能及耐碱稳定性均得到改善,当三聚氰胺含量达到4% 时,膜样品拉伸强度可达到33.79 MPa,在70 ℃时其导电率达4.83×10-2 S/cm,将膜浸渍于6 mol/L KOH (60 ℃)中120 h,电导率仅损失2.81%,表现出优异的耐碱稳定性。
  • 基于季铵化壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络型复合碱性聚电解质膜(41)
  • 赵舒俊1, 刘 赛1, 常 和1, 刘 海1,2, 郑根稳1, 文 胜1, 龚春丽1,2
  • 2018.1:137-142 [摘要](41) [PDF]()
  • 通过对溶胶-凝胶法所制的纳米SiO2进行季铵化改性得到季铵化SiO2 (QSiO2),再将其与季铵化壳聚糖(QCS)和聚乙烯醇(PVA)的共混膜基体进行复合,经戊二醛交联制备了一系列不同QSiO2添加量的互穿网络型QCS-PVA/QSiO2复合碱性聚电解质膜。采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、交流阻抗等考察了膜的结构、热稳定性和OH-离子电导率等。结果表明,无机粒子的加入使得复合膜的热稳定性提高,离子电导率呈现先上升后下降的趋势,在QSiO2质量分数为5%时,其室温离子电导率达到最高0.0644 S/cm,是未添加QSiO2的纯膜电导率(0.022 S/cm)近3倍,有望作为碱性聚电解质膜用于燃料电池中。
  • 硅橡胶微球光扩散剂的制备表征及应用(53)
  • 瞿 鹏1, 郭惠铭1, 梁 天1, 林 兴1, 钱咏祥1, 魏安琪1, 姜 彦1,2,3, 张洪文1
  • 2018.1:143-147 [摘要](53) [PDF]()
  • 通过在硅橡胶加成聚合体系中引入稀释剂,利用悬浮聚合一步法制备硅橡胶微球。利用红外光谱、接触角、热重分析、扫描电子显微镜、雾度/透光率测试对硅橡胶微球及其聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料的结构及性能进行研究和表征。结果表明,硅橡胶微球具有与硅橡胶一样的耐热性,其粒径主要分布在1~4 μm之间,且硅橡胶微球表面具有粗糙结构。将硅橡胶微球加入到PMMA中,实验结果表明,硅橡胶微球用量为1%时,PMMA雾度从2.54%提升至92.34%,而透光率仅从90.40%降至84.47%。
  • 聚氨酯/SiO2复合凝胶聚合物电解质的制备与性能(49)
  • 高明昊, 陶 灿, 鲍俊杰, 夏 峰, 程 芹, 黄毅萍, 许戈文, 徐应生, 陈 磊
  • 2018.1:148-153 [摘要](49) [PDF]()
  • 将聚氨酯(PU)与纳米SiO2复合,采用相转移法制备了不同SiO2含量的PU/SiO2复合凝胶聚合物电解质。材料微观结构、热性能和电化学性能等测试结果表明,相转移法得到了多孔结构的聚合物膜,SiO2颗粒较均匀地分散于PU基体中;随着SiO2含量逐渐增加,电解质的吸液率和拉伸强度呈先上升后下降的趋势;差示扫描量热分析和热重分析测试结果表明,复合多孔电解质膜的玻璃化转变温度和热分解温度较纯PU有明显提高;SiO2质量分数为5%时制备的PU/SiO2复合多孔凝胶聚合物电解质综合性能最优,吸液率为163%,拉伸强度为5.45 MPa,5%分解温度高达324 ℃,20 ℃时离子电导率为3.02×10-3 S/cm,电化学稳定窗口为5.32 V,显示了较好的应用前景。
  • 阴离子型水性环氧树脂制备及其应用性能(44)
  • 郑 帼2,3, 刘会兵1,3, 周 存2,3, 吴 波2,3, 朱佳文1,3
  • 2018.1:154-159 [摘要](44) [PDF]()
  • 通过己二酸与环氧树脂反应,并用KOH中和制备的阴离子型水性环氧树脂(AAEK)具有良好的亲水性,可作为碳纤维上浆剂对碳纤维表面进行修饰,将处理后的碳纤维与环氧树脂复合制备成碳纤维/环氧树脂复合材料。利用红外、扫描电镜、原子力显微镜、吸附实验、万能材料试验机对AAEK改性后的碳纤维和AAEK改性后的碳纤维/环氧树脂复合材料进行表征和测试。结果表明,AAEK的最佳上浆质量分数和吸附量为1.0%和3 mg/g;AAEK处理后的短丝碳纤维在环氧树脂中的分散性得到明显改善;AAEK在碳纤维表面的吸附是介于单分子层和多分子层之间的吸附过程,符合Freundlich吸附等温模型;AAEK处理后的碳纤维单丝断裂强度有少量增加;AAEK改性后的碳纤维/环氧树脂复合材料的弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)相比于改性前分别提高了168%和139%。
  • 端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂基形状记忆材料(49)
  • 李芝华1,2, 胡建康1,2, 陈 明1,2, 马 力3, 刘洪新3, 张玉生3, 张 明3
  • 2018.1:160-165 [摘要](49) [PDF]()
  • 氢化双酚A型环氧树脂(AL-3040)与端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)在偶联剂(KH-550)作用下反应制得AL-3040环氧树脂- HTPDMS嵌段共聚物。以此共聚物作为增容剂改善AL-3040与HTPDMS之间的相容性,引入柔性Si-O-Si链段对环氧树脂进行增韧改性,以甲基六氢苯酐(MeHHPA)为固化剂,制备了一种高性能HTPDMS改性形状记忆环氧树脂(SMEP)。研究发现,HTPDMS能明显改善AL-3040环氧树脂韧性。随着增容剂用量的增加,SMEP的拉伸强度和玻璃化温度(Tg)随之下降,冲击强度、断裂伸长率逐渐上升。随着增容剂用量增加,SMEP的形状固定率随之下降,形状回复率呈上升趋势。重复10次形状记忆性能测试,形状固定率和形状回复率保持在96%以上。
  • 微脉管型自修复复合材料研究进展(48)
  • 马埸浩1, 杜晓渊1, 胡仁伟1, 赵大方2, 李斌太2, 程小全1
  • 2018.1:166-172 [摘要](48) [PDF]()
  • 自修复复合材料作为一种智能材料,可以自主修复材料中出现的损伤,保持结构完整性,与传统复合材料相比具有明显的优势。微脉管型自修复复合材料因其可进行多种控制,实现多次可重复的高效率修复,有望成为最重要的自修复复合材料之一。文中综述了近年来微脉管型自修复复合材料的研究分支和进展,总结了相关研究方法和研究成果。最后指出了现有研究存在的不足,并提出了未来的研究方向。
  • 乙烯基单体与环状单体“杂化共聚”的研究进展(44)
  • 刘玉飞1,2, 何 敏1, 张道海1,2, 周 进1, 赵 潜1, 于 杰2
  • 2018.1:173-177 [摘要](44) [PDF]()
  • “杂化共聚”是将结构和活性差异很大的乙烯基单体与环状单体共聚合成新型聚合物的方法,是共聚物合成的一条新途径。文中介绍了“杂化共聚”的创新性成果,重点阐述了近5年来国内外乙烯基单体与环状单体的共聚反应及其机理,综述了“杂化共聚”2种催化剂膦腈碱(tBuP4)和B(C6F5)3的应用及CF3SO3H/nBu4NI引发剂体系的应用,同时介绍了杂化共聚物的应用领域,最后展望了“杂化共聚”的发展前景。
  • 挖补复合材料层合板的拉伸和压缩性能研究现状(35)
  • 张 婕1, 程小全1, 胡仁伟1, 包建文2
  • 2018.1:178-183 [摘要](35) [PDF]()
  • 随着复合材料层合板结构应用的不断扩大,其修理问题也日益凸出。挖补修理在层合板修理中占有举足轻重的地位,而挖补后结构的拉伸和压缩性能恢复是表征修理质量极其重要的指标,因而对挖补复合材料层合板拉伸和压缩性能的研究具有重要意义。文中总结了挖补层合板拉伸和压缩性能的研究现状,对材料、工艺、构型及环境等参数的影响进行了分析,据此给出了挖补修理优选方案,可供复合材料结构挖补修理设计参考。
  • 苯并噁嗪功能材料的研究进展(59)
  • 冯子健1, 曾 鸣1, 刘 程1, 庞 涛1, 徐庆玉1, 孟大维1, 顾 宜2
  • 2018.1:184-190 [摘要](59) [PDF]()
  • 苯并噁嗪树脂作为一种新型的热固性树脂,具有分子设计性强、热稳定性和力学性能优异、残炭率高、固化过程无小分子释放、吸水率低等优点。随着研究的深入和思路的不断拓展,研究人员逐渐将苯并噁嗪树脂从工程材料向功能材料方向发展,作为一种新型的先进功能材料,其相关研究已引起广泛关注。本文综述了近年来对苯并噁嗪树脂进行功能化研究的一系列研究工作。首先,归纳了苯并噁嗪功能材料的制备方法;其次,重点介绍了苯并噁嗪功能材料在储能、环境、医学、智能材料等领域的应用研究现状;最后,对苯并噁嗪功能材料目前存在的问题进行了概述,并对未来的发展前景做出了展望。

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