2014, 30(5):1-5.
摘要:以自制的磺酸型聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料,经丙酮法制得了稳定的磺酸型聚氨酯分散体。用红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热仪、透射电镜及粒径分析仪等研究了磺酸型聚酯二元醇相对分子质量对水性聚氨酯分散体粒径及性能的影响。结果表明,随磺酸型聚酯二元醇相对分子质量的增加,所得聚氨酯分散体的粒径和相对分子质量逐渐减小,分子链的结晶性能增加,但成膜性降低。对亲水性较强的丙烯酸酯单体,粒径较大的磺酸型聚氨酯分散体增容丙烯酸酯的能力越强,越容易生成以聚氨酯为壳、聚丙烯酸酯为核的聚氨酯/丙烯酸酯核壳乳液。
2014, 30(5):6-10.
摘要:以二羟甲基丁酸(DMBA)、二羟基聚氧乙烯醚作亲水单体,醛酮树脂(KFR)、聚己二酸新戊二醇酯(PNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,采用预聚体法合成了阴/非离子型聚氨酯分散体(PUD)。研究表明,PUD的ζ 电位均大于-30mV,具有良好的乳液稳定性,阴/非离子型PUD具有较低的表面张力和更好的钙离子稳定性。亲水基团含量(HGC)的增加,阴/非离子摩尔比、醛酮树脂用量、NCO/OH 摩尔比的减少使胶粒平均粒径减小,乳液黏度增大。醛酮树脂改性PUD粒径呈现双峰分布。透射电镜显示分散体胶粒呈球形结构。醛酮树脂改性的PUD配制成水性涂料后,涂膜铅笔硬度可达4H,且涂膜具有优异的附着力、柔韧性和耐水性。
2014, 30(5):11-15.
摘要:由聚乙二醇(PEG)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、2,2-双(羟基甲基)丙酸(DMPA)和藻红B(EB)为主要原料,采用一步合成法合成了一系列带有自由羧基的荧光聚氨酯多嵌段共聚物。通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱法等测试方法表征了聚合物的结构。荧光光谱证实EB被成功地接在聚氨酯多嵌段共聚物上;动态激光光散射法测得该嵌段聚合物胶束粒径为208nm 左右;透射电子显微镜表明该胶束粒子呈现出球型形态。
顾爱喜 , 刘晓宁 , 张家宏 , 陈怡露 , 魏荣卿 , 郑 涛
2014, 30(5):16-19.
摘要:研究了氯乙酰聚苯乙烯树脂(PS-acyl-Cl)在葡甲胺(MG)衍生化过程中的反应。结果表明,当反应温度为60 ℃,MG的用量为n(MG)/n(Cl)=2/1,反应时间为15min,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂且用量为5.2mL/gMG时,制备得到的酰乙基葡甲胺树脂(PS-acyl-MG)其MG担载量最高。与氯甲基葡甲胺树脂(硼特效树脂)相比具有反应时间短、温度低、MG和DMF用量少、-Cl的转化率高等优点;得到的PS-acyl-MG 用作吸硼树脂,由于同时含有酰乙基胺与邻羟基基团的协同作用,对硼的吸附量可达到28.1mg/g干树脂,其基团吸硼利用率可达100%,高于硼特效树脂近1倍。
谭雪梅 , 万 涛 , 胡俊燕 , 武大庆 , 孙萌萌 , 覃莉莉 , 熊 磊
2014, 30(5):20-24.
摘要:以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用反相微乳液聚合将丙烯酰胺(AM)、衣康酸(IA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚制备pH/温度双重刺激响应性智能纳米凝胶;探讨了IA和NIPAM 质量比对智能纳米凝胶吸水率、吸盐率以及对温度和pH 敏感性的影响,并通过透射电镜、热重分析对智能纳米凝胶的形貌和热稳定性进行了表征。结果表明,随着IA和NIPAM 质量比的增加,智能纳米凝胶的吸水率和pH敏感性增加,吸盐率和温度敏感性降低,智能纳米凝胶表现出较明显的pH/温度双重刺激响应性。当吸水溶胀时间从1h增加到5h,智能纳米凝胶的平均粒径从0.54μm 增加到8.08μm,能够满足渗透率小于1×10-3μm2、孔喉半径小于8μm 的特低渗透油藏调剖堵水的要求。透射电镜表明,智能纳米凝胶基本为球形,形状较规整,粒径范围为30nm~75nm,平均粒径为47nm;热重分析表明,智能纳米凝胶具有良好的热稳定性。
2014, 30(5):25-28.
摘要:以八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四氢环四硅氧烷(D4H)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料,以强酸性离子交换树脂为催化剂,采用开环共聚法合成了一系列相对分子质量和含氢量可控、相对分子质量分布较窄的含氢聚甲基硅氧烷(PDMS-co-PHMS)。研究了催化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、搅拌速度对产物相对分子质量、含氢量以及产率的影响,并通过正交试验对工艺条件进行优化,实现了一系列具有不同含氢比例的含氢聚甲基硅氧烷的可控合成;并利用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对产物进行分析表征。结果表明,以强酸性离子交换树脂为催化剂,可控合成了相对分子质量为1.19×103~3.01×103 的含氢聚甲基硅氧烷,最佳反应条件是反应温度为60℃,反应时间为12h,催化剂质量分数为1%,搅拌速度为400r/min。
2014, 30(5):29-33.
摘要:采用紫外光(UV)引发聚合的方法,用UVLED光源激发光引发剂光解产生自由基再引发多种丙烯酸酯类单体聚合,考察了多种丙烯酸酯类单体的聚合速率以及光引发剂用量对聚合反应速率、聚合物相对分子质量及相对分子质量分布的影响,并使用红外光谱对光聚合产物进行了表征。结果表明,不同单体聚合速率排序为丙烯酸酯类>醋酸乙烯酯>甲基丙烯酸酯类>苯乙烯。对于易发生光聚合反应的丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)等丙烯酸酯类单体,光引发剂质量分数在0.5%~1%适宜,而对于难发生光聚合反应的甲基丙烯酸丁酯(MBA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等甲基丙烯酸酯类单体,在1%~2%适宜。聚合物的相对分子质量随引发剂用量的增加逐渐减小,相对分子质量分布随着引发剂用量的增加先减小后增大。
2014, 30(5):34-38.
摘要:以端羟基聚丁二烯(HTPB)为引发剂,在三氟化硼乙醚(BF3·OEt2)的催化作用下,利用四氢呋喃(THF)的阳离子开环聚合制备PTHF-PB-PTHF三嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁氢谱、碳谱及凝胶渗透色谱-激光光散射联用仪证实了其大分子结构与分子设计一致且相对分子质量可控。聚合工艺研究表明,催化剂用量对聚合反应的影响较小,嵌段共聚物相对分子质量随单体与引发剂配比的增大而提高。利用热重分析仪及差示扫描热分析研究了聚合产物的热稳定性及低温玻璃化转变行为,结果表明,产物具有较好的热稳定性,其玻璃化转变温度可达-80℃以下。
付 鹏 , 万婧思 , 白俊敬 , 王晓兵 , 赵清香 , 刘民英
2014, 30(5):39-42.
摘要:采用配位开环聚合和偶合反应合成了设计相对分子质量为1.2万、1.5万和2万的聚环氧乙烷-聚乳酸-聚环氧乙烷(mPEO-b-PLLA-b-mPEO)两亲性三嵌段聚合物,利用核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征了产物的相对分子质量及其分布。结果表明,产物相对分子质量与设计的相对分子质量基本一致,相对分子质量分布分别为1.15、1.15和1.27。透射电镜和激光纳米粒度分析仪测试结果表明,聚合物形成核壳状结构的胶束,粒径大小随着温度的升高先增大后减小。凝胶-溶胶转变相图结果表明,随着亲水、疏水链段比减小,临界凝胶-溶胶转变温度升高。
2014, 30(5):43-47.
摘要:采用引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICARATRP)法成功地合成了含氟嵌段聚丙烯酸酯,以其为原料制备了含氟水性聚氨酯(FWPU),研究了含氟嵌段聚丙烯酸酯对水性聚氨酯薄膜性能的影响。结果表明,ICARATRP制备的含氟嵌段聚丙烯酸酯的相对分子质量为11000,与设计值相符,相对分子质量分布为1.15。当含氟嵌段聚丙烯酸酯(PBMA-b-PDFHMA)加入量为0.5%(质量分数)时,水性聚氨酯薄膜经160℃烘焙处理后,表面对水的接触角可达110°,其疏水性能得到极大的提高。加入PBMA-b-PDFHMA能明显改善水性聚氨酯的耐老化性能,在紫外老化30h后,含氟水性聚氨酯的保光率达95%以上。
2014, 30(5):48-51.
摘要:采用熔融插层法在聚乙二醇的增塑作用下制备了醋酸纤维素/蒙脱土(CA/MMT)生物纳米复合材料。利用X射线衍射和透射电镜表征了CA/MMT纳米复合材料的插层结构。X射线衍射结果表明,复合后蒙脱土的层间距增大;透射电镜照片显示,蒙脱土在CA基体中达到纳米级分散,且分散均匀。CA/MMT纳米复合材料的力学性能得到较大提高,加入5phr有机蒙脱土时,复合材料的拉伸强度从纯增塑CA的38.8MPa增到48.2MPa。动态力学测试表明复合材料的储能模量增大,玻璃化转变温度提高。
2014, 30(5):52-56.
摘要:液晶/聚合物复合膜作为成膜材料,其紫外光固化时间对膜的电光性能及微观形貌有很大的影响。文中利用可逆加成-断裂转移自由基聚合(RAFT)制备了活性聚苯乙烯(PS)大分子引发剂,用以引发丙烯酸甲酯(MA)进行活性聚合制备聚合物分散液晶(PDLC)薄膜。系统研究了紫外光固化时间对RAFT-PS基PDLC薄膜电光性能及微观形貌的影响及影响机理。研究表明,通过RAFT法制备的PDLC在较短时间内即完成相分离,并且随着紫外光固化时间的延长,PDLC的阈值电压(Vth)和饱和电压(Vsat)升高,关态透光率(Toff)、记忆效应(ΔT)和最大透光率(Tmax)下降,薄膜的微观形貌也出现了连续明显的变化。随着紫外固化反应时间延长,聚合物基体的相对分子质量显著增加。
贺建强 , 于俊荣 , 张秀雨 , 陈 蕾 , 王 彦 , 诸 静 , 胡祖明
2014, 30(5):57-61.
摘要:以特定浓度铬酸氧化液对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行表面氧化改性。通过傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射和力学性能测试分析比较了处理前后纤维的表面官能团变化、形貌结构、结晶性能和力学性能的变化,并采用微脱粘法和拉曼光谱法研究了纤维-树脂复合材料界面剪切强度及微观受力情况。结果表明,UHMWPE纤维经铬酸氧化处理后,纤维表面极性增加,粗糙程度变大;纤维表面处理的最佳条件为55 ℃、5min;拉曼光谱研究表明,改性后UHMWPE纤维-环氧树脂界面粘接性能较未改性纤维有明显增强。
2014, 30(5):62-66.
摘要:以癸二酸、丁二酸为二元酸,丁二醇为二元醇,通过熔融共聚的方式合成了聚(癸二酸丁二醇酯丁二酸丁二醇酯)无规共聚物(SE10)和聚丁二酸丁二醇(PBS),并通过酶解实验研究了相对分子质量、结构、表面形态的变化。通过红外光谱、差示量热扫描仪、偏光显微镜、凝胶色谱和扫描电镜对二者降解前后性能进行了研究,相比PBS,SE10晶体直径较小,晶体结构形态变模糊,结晶度由68.0%下降为45.7%,熔点由115.23℃下降为92.40℃。90d后SE薄膜的质量损失率达到63%,Mw 由34700降为11500,而PBS质量损失率为27%,Mw 由49000降为33000。表明癸二酸的引入降低了PBS的结晶性能,提高了其降解性能。
鲁伊恒 , 魏 风 , 吕玉卫 , 马双春 , 李寒旭 , 陈明强
2014, 30(5):67-71.
摘要:研究了磷钨酸掺杂改性后质子交换膜的热稳定性及热降解动力学,利用热重分析在氮气气氛下和升温速率分别为5℃、20℃和30℃时,采用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa、Friedman和Starink方法对磷钨酸改性后的非等温动力学数据进行了分析。热失重曲线显示磷钨酸改性后质子交换膜分解率达到5%和10%时,最低热降解温度分别为173.6 ℃和284.8℃。采用不同方法的计算结果显示,改性后膜分解反应受D2机理控制,表观活化能约为163.74kJ/mol。改性前后膜的电导率(σ)分别为8.34×10-7S/cm 及2.57×10-5S/cm。
2014, 30(5):72-76.
摘要:利用自制的集“酸源、碳源、气源”于一体的反应性膨胀型阻燃剂EADP制备阻燃聚丙烯(PP),通过红外、锥形量热及扫描电镜法研究了EADP的阻燃机理。结果表明,阻燃PP燃烧时“三源”协同发生化学变化,迅速结炭和释放出NH3、H2O 等不燃性气体,使阻燃PP形成内部多孔、表面致密的炭层,减少了挥发物中可燃气体的比例,突显出凝聚相和气相阻燃机理的作用。与原料PP相比,阻燃PP燃烧参数发生了很大变化,如加入质量分数25% EADP阻燃PP,峰值热释放速率(PHRR)、平均热释放速率(MHRR180)、平均有效燃烧热(av-EHC)、平均比消光面积(av-SEA)、火势增长指数(FIGRA)分别降低了65.50%、70.52%、19.51%、72.30%、82.25%,峰值热释放速率时间(TPHRR)是原料PP的1.9倍,呈现出优良的阻燃、抑烟效果。
2014, 30(5):77-80.
摘要:采用将高密度聚乙烯(HDPE)先无氧热降解后氧气氧化的方式制备了氧化降解聚乙烯(ODPE),利用红外光谱等方法研究了氧化时间对ODPE中极性基团的种类和含量及ODPE含量对HDPE/PA6体系相形态和力学性能的影响。结果表明,在相对分子质量较低的ODPE链上引入了-OH、-C=O、-COOH等极性基团且随氧化时间延长,极性基团含量明显升高,其中羧基含量可达到0.069mmol/g。随ODPE含量升高,HDPE/PA6共混体系的分散相粒径有明显的细化,粒径分布变窄,相界面变得模糊;共混材料的强度和韧性可同时得到明显的提高。
2014, 30(5):81-86.
摘要:研究了聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)组分配比对合金性能的影响;丙烯酸酯类共聚物(ACR)、纳米CaCO3 单独使用与复配对PC/ABS合金性能的影响,并采用电子扫描电镜观察其微观结构。结果发现,随着PC用量的增加,冲击强度与断裂拉伸应变先降后升再降,PC质量分数在50%~60%,出现极大值,拉伸强度先降后升再降再升;随着ACR用量的增加,冲击强度与断裂拉伸应变先升后降,ACR质量分数在5%左右时,出现极大值,拉伸强度呈下降趋势;随着纳米CaCO3 用量的增加,冲击强度与拉伸强度先升后降,断裂拉伸应变急剧下降,质量分数在4%左右时,综合性能优异;ACR与纳米CaCO3 复配使用时,材料性能明显优于单独使用,当纳米CaCO3 质量分数为4%,ACR质量分数为5%时,拉伸强度可达59MPa,冲击强度可达108kJ/m2;通过扫描电镜照片发现,ACR改善了纳米CaCO3 的界面结合与分散状况。
2014, 30(5):87-91.
摘要:用烘箱变色法研究了β-二酮盐对聚氯乙烯(PVC)的热稳定作用。结果表明,其热稳定性能随金属离子极化力和酸根中与羰基和烯醇基C原子相连基团吸电子性的增强而提高。基于金属离子极化力实质上也是吸电子性,上述递变规律可统一为β-二酮盐的热稳定性能随羰基和烯醇基所连接基团吸电子性的增强而提高。据此推测,β-二酮盐是通过其烯醇基或羰基C原子或金属离子作为亲电反应中心与PVC发生亲电反应而起热稳定作用的。这表明,传统Frye和Horst热稳定剂作用机理至少不适用于β-二酮盐,热稳定剂的确切作用机理还需进一步的研究加以阐明。
2014, 30(5):92-97.
摘要:研究了不同粒径木纤维(120mesh~80mesh、80mesh~40mesh、40mesh~20mesh、20mesh~10mesh)增强的高密度聚乙烯基复合材料的抗紫外加速老化性能。研究表明,含较大粒径木纤维的木塑复合材料抗弯曲性能最好,但冲击强度最差。经过2000h的紫外加速老化后,复合材料的抗弯强度和弹性模量损失最大分别可达18%和34%,但抗冲击性能有所增强,其中20mesh~10mesh木纤维复合材料的冲击强度变为最大值。扫描电子显微镜观察到纤维粒径大的复合材料老化后破坏较严重,傅里叶变换红外光谱分析认为表面有氧化发生,但凝露时水分冲刷影响了表面氧化探测的准确性。
2014, 30(5):98-103.
摘要:以季戊四醇(PER)/二溴新戊二醇(DBNPG)混和磷酸酯三聚氰胺甲醛树脂(MFR)微胶囊化聚磷酸铵(APP)合成膨胀型阻燃剂(IFR)。研究了DBNPG的含量在膨胀型阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的影响。流变行为、热分析、扫描电镜、阻燃性能与膨胀度测试结果表明:DBNPG可以通过改善炭层的膨胀度、致密度和封闭性来提高隔热性能。适当的DBNPG可改善IFR与EVA的相容性,增大熔体的黏度,形成封闭的炭层,提高炭层的隔热性能,降低燃烧体系放热,有利于阻燃性能的提高。但DBNPG含量过高,会降低流体的黏度,恶化炭层的隔热性能,放热量增大,阻燃性能降低。当IFR中DBNPG/PER的质量比为38.5/90.0,EVA/IFR的质量比为70/30时,复合材料具有最佳的阻燃性能和良好的力学性能。
2014, 30(5):104-107.
摘要:采用硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对微晶纤维素(MCC)进行改性,通过熔融共混法制备了改性MCC/LLDPE复合材料,并对复合材料的流变行为和动态力学性能进行了研究。动态流变测试结果表明,所有复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度随着MCC含量的增加而增加,而受温度的影响变化不大。稳态流变结果表明,MCC/LLDPE复合材料熔体均为假塑性流体,在高剪切速率下复合材料较纯LLDPE有着更低的剪切黏度。动态力学分析结果表明,MCC的加入大大提高了复合材料的刚性。
2014, 30(5):108-112.
摘要:通过极限氧指数测定、垂直燃烧实验和锥型量热分析研究了二丙基次磷酸铝(ADPP)对尼龙6(PA6)的阻燃作用。结果表明,ADPP对PA6具有良好的阻燃效果。当ADPP添加量为15%时,阻燃PA6的LOI就高达30.7%,阻燃等级达V-0。与未阻燃PA6相比,燃烧时的热释放速率和质量损失速率显著降低,但累计热释放量略有增大。热重和残余物分析结果表明,ADPP是通过气相和凝聚相同时产生阻燃作用的。一方面它通过分解成不挥发性磷酸铝和促进PA6成炭,形成膨胀层而产生阻燃作用;另一方面,它分解成挥发性磷化物,在气相通过捕获燃烧产生的自由基而抑制燃烧。ADPP热稳定性良好,能满足聚酰胺的加工要求,但其使用明显降低了PA6的热稳定性。
袁希萌 , 崔爱军 , 陈 群 , 何明阳 , 叶东伟 , 鲁康伟
2014, 30(5):113-117.
摘要:以氯化亚锡为催化剂,利用双螺杆挤出法使乙交酯快速开环聚合连续制备高相对分子质量的聚乙交酯(PGA)。研究了不同催化剂含量、螺杆转速和反应温度对聚合物相对分子质量的影响,通过正交试验得出最佳反应工艺:反应温度227℃,催化剂与单体质量比为0.28∶1000,螺杆转速20r/min,所合成的聚乙交酯特性黏度可达0.89dL/g。通过加入不同配比的复合抗氧剂可调节PGA的颜色。利用凝胶渗透色谱、X射线衍射、差示扫描量热、热重分析和CMT系列微机控制电子拉力试验机等手段表征了聚合物的结构,测试了其热学和力学性能。结果表明,该法所制得的PGA 结晶度达58.4%,其熔融温度在222.48℃~223.48℃之间,最高弹性模量达到1430.19MPa,最高拉伸强度达130.51MPa。
2014, 30(5):118-122.
摘要:应用有限元分析方法,采用Giesekus本构方程,对L型双层共挤模型进行了三维粘弹等温共挤出数值模拟,分析了2种不同进料方案下传统共挤和气辅共挤口模出口面的速度场、剪切速率场以及挤出胀大和变形情况。研究表明,异型材传统共挤的挤出胀大和变形受进料方案的影响,而气辅共挤则不受其影响。异型材传统共挤在口模出口面速度的非均匀分布是导致挤出胀大和变形的主要原因;气辅共挤口模出口面速度分布均匀,无胀大和变形,说明气辅共挤能消除异型材传统共挤中的挤出胀大和变形。
2014, 30(5):123-126.
摘要:美式复合聚合物异型材(以下简称美式异型材)挤出成型设计包括挤出模头成型设计、定型模冷却成型设计以及水箱冷却定型块设计。挤出模头成型设计关键是挤出流道应平滑过渡,熔体流出模头时流速应均匀一致;定型模冷却成型设计关键是美式异型材冷却均匀、真空吸附压力均衡;水箱冷却定型设计关键是美式异型材局部功能区挤出阻力减小。通过有限元数值模拟和结合并行工程的CAD/CAE/CAM 网络系统专家数据库,进一步优化设计,结果表明,熔体从模头出口处均匀挤出,经定型模、水箱冷却成型,美式异型材结构尺寸及性能完全符合要求。
2014, 30(5):127-131.
摘要:以过硫酸铵(APS)为引发剂,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要共聚单体,通过自由基水溶液聚合,制备了具有优良亲水性能的丙烯酸酯树脂涂料。探讨了反应温度、保温时间对合成工艺的影响以及各单体含量和中和度对涂膜亲水性能的影响,并采用红外光谱和差示扫描量热分析对共聚物进行了表征。结果表明,单体转化率随温度升高呈现先增加后降低的趋势;随着保温时间的延长,单体转化率逐渐增大直至趋于平衡,最佳反应温度和保温时间为80℃和5h。随着AA含量的增加,涂膜的亲水性先增加后降低;在一定范围内,随着MMA含量的增加,涂膜的亲水性先降低后增加,当MMA含量超过一定范围后,其亲水性呈现继续增加的趋势,最佳单体质量比为m(AM)∶m(MMA)∶m(AA)=7∶2∶1。随着中和度增加,涂膜的亲水性先增加后降低,最佳的中和度为30%,其接触角约为8°。差示扫描量热分析结果表明,合成的共聚物具有良好耐热性,其玻璃化转变温度约为120℃。
2014, 30(5):132-136.
摘要:文中用烯丙基硫脲(AT)为功能辅助单体与苯乙烯聚合,并为Cd2+ 提供配位点,在Cd2+ 存在下,无皂乳液聚合制备了聚合物微球。由硫代乙酰胺(TAA)释放S2- ,形成CdS,成功制备CdS/PS纳米复合微球。研究表明,控制乙酸镉(CdAc2)、偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)、TAA加料量可制得如球形、锥形、圆形的不同形貌复合粒子。再用环氧丙烯酸树脂为成膜物,将所制复合微球添到涂料基料中,制备了紫外光固化有机/无机纳米杂化荧光涂膜,其具有良好荧光性,最佳实验配方下光固化时间为10s,固化涂膜铅笔硬度为5H,耐冲击强度达到50kg·cm,可耐受碱、酸及水的浸泡72h以上。
2014, 30(5):137-141.
摘要:以纤维素氨基甲酸酯(CC)为原料,采用Lyocell工艺,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,通过干湿法纺丝成功制备了CC纤维,并采用X射线衍射、力学性能测试、热重分析、扫描电子显微镜等方法对所得CC纤维的结构与性能进行了研究。结果表明,CC能够很好地溶解于NMMO 溶剂中,所纺制的CC纤维具有纤维素Ⅱ晶型结构;随着喷头拉伸比的提高,纤维力学性能提高;纤维表面光滑、结构致密,具有较好的热稳定性和抗原纤化性能。
2014, 30(5):142-145.
摘要:用硅丙乳液与纳米SiO2粒子在聚氯乙烯(PVC)型材表面制备了仿生自清洁涂层,采用扫描电镜、接触角表征了其低表面能、微-纳米粗糙结构。研究发现,当纳米SiO2含量为1.00%时,PVC型材表面涂层的接触角为151°,构成了超疏水表面。经集灰和耐玷污性实验发现,水滴能将面涂涂层的PVC 型材表面的炭黑带走,涂层具有防污自清洁性能。耐候性研究表明,面涂涂层的PVC型材在老化10d后,其总色差ΔE 变化为8.61,具有优异的抗紫外老化性能,而没有涂层的PVC型材总色差变化为30.67,延长了户外PVC建筑型材的使用寿命。
袁俊轩 , 刘述梅 , 袁彦超 , 赵建青 , 范奇峰 , 黄素芬
2014, 30(5):146-149.
摘要:以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-羟甲基-10-氧化物(ODOPM)阻燃改性硅烷交联聚乙烯(SXPE),探讨了ODOPM 对SXPE的阻燃性能、交联过程以及动态力学性能的影响,并分析了阻燃机理。结果表明,质量分数30%的ODOPM 能使SXPE的极限氧指数从19.0%提高到25.0%,且通过UL-94V-0级;动态力学分析表明加入ODOPM 后,SXPE的储能模量(E′)增加,ODOPM 具有一定的增强作用;热重-红外联用分析表明ODOPM 在SXPE体系中主要表现为气相阻燃机理。
2014, 30(5):150-153.
摘要:以水为核,OP-10为表面活性剂,环氧树脂为壳,采用原位聚合法,制备出“核-壳”型环氧树脂微球,真空干燥除去水得到中空的环氧树脂微球,并用扫描电子显微镜、红外光谱和热失重对微球进行了表征。扫描电子显微镜结果表明,当OP-10质量分数约为4%、乙二醇初始温度为50℃时,制备的环氧微球具有较好的中空结构;红外光谱结果表明,所制备的环氧树脂中空微球固化较完全;热失重结果表明环氧树脂中空微球在失重10%时的温度为342 ℃,质量保存率为16%;激光粒度仪测试结果表明,环氧微球粒径分布范围为10μm~800μm,体积加权平均粒径为285μm。
郝 营 , 杨清香 , 齐连怀 , 张 翔 , 汤 凯 , 朱海燕 , 陈志军
2014, 30(5):154-158.
摘要:采用一步共沉淀法和离子印迹技术,制备了Fe3O4-壳聚糖(Fe3O4-CTS)印迹粒子。通过X射线衍射、傅里叶红外光谱,振动样品磁强计、热重分析、Zeta电位等手段对Fe3O4-CTS印迹粒子及对比粒子进行结构和性能表征。研究了pH、吸附剂的量、Cu2+初始浓度、吸附时间及温度等不同因素对吸附性能的影响。结果表明,对于印迹粒子,pH=6,吸附时间为4h,为较理想的吸附条件;当溶液中Cu2+ 的质量浓度为120mg/g,吸附剂的质量为50mg时,吸附基本达到了平衡,单位吸附量约为21.304mg/g。
2014, 30(5):159-162.
摘要:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用热致相分离方法制备出不同形貌聚乳酸(PLLA)多孔膜。通过差示扫描量热实验测定了PLLA/DMF溶液的结晶温度及制备的多孔膜的热力学性能;采用扫描电镜和X射线衍射仪表征了PLLA多孔膜的形貌及晶型。结果表明,随着溶液浓度的增大,PLLA结晶温度逐渐升高。低浓度溶液中得到纳米纤维网状PLLA多孔膜,高浓度溶液中制备出微球状PLLA多孔膜;纤维网状和微球状PLLA分别为α’和α晶型,形成机理分别是液-液相分离和成核结晶生长。同时,随着浓度的增大,PLLA熔点(Tm)略有升高。
刘晓云 , 邹先波 , 董 旭 , 杨建茂 , , 张 莉 , 查刘生 ,
2014, 30(5):163-167.
摘要:首先采用种子生长法合成了形状规整的金纳米棒(AuNRs),再采用3-丁烯酸对AuNRs表面进行改性,最后通过种子沉淀聚合法将聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)包覆在AuNRs表面,制备了以AuNR 为核、交联的PNIPAM 为壳层的核壳结构型温度刺激响应性杂化微凝胶。以此杂化微凝胶作为表面增强拉曼光谱(SERS)的基底,升高温度使杂化微凝胶发生体积相转变,能检测到以常规纳米金属材料为基底难以检测的1-萘酚(1-NOH)水溶液的SERS信号。并且,随着温度从5℃升高到55℃,1-NOH 的SERS信号逐渐增强。这是由于杂化微凝胶发生温度变化刺激的体积相转变过程中,可捕捉水溶液中溶解的微量1-NOH,使其富集在杂化微凝胶内部。
2014, 30(5):168-171.
摘要:通过4-(2,3-环氧丙氧基)二苯甲酮(EBP)与N-甲基乙醇胺的加成反应,成功制备了含共引发剂胺的二苯甲酮光引发剂4-[2-羟基-3-(2-羟乙基-2-甲基)氨基]丙氧基二苯甲酮(APBP)。以EBP的水解制备了4-(2,3-二羟基)丙氧基二苯甲酮(HPBP),作为研究APBP光物理化学性能的模型化合物。通过红外光谱、元素分析和核磁共振氢谱证实了APBP和HPBP的分子结构;用紫外吸收光谱研究了APBP的紫外吸收效应;用光致差示扫描量热计研究了3种光引发剂体系二苯甲酮(BP)/N-甲基二乙醇胺(MDEA)、HPBP/MDEA和APBP引发1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)的光聚合反应。结果表明,APBP引发HDDA光聚合的效率最高,且无需额外添加共引发剂胺。
2014, 30(5):172-176.
摘要:以烷烃为相变芯材的纳米胶囊是一种新型的固-固相变材料,其制备方法少且性能不足,一直处在研究阶段。利用阴离子型聚氨酯特殊的分散能力,将正十八烷分散在水中,在苯乙烯的参与下进行悬浮聚合,得到平均粒径在400nm~750nm 的纳米胶囊。使用动态光散射法对悬浮聚合前后的粒径进行了测试,并用透射电镜和差示扫描量热法对纳米胶囊的形态和热性能进行了表征。发现悬浮聚合后粒径增大不明显,纳米胶囊具有明显的核壳结构,十八烷在其中呈单球形分布或多球分布,相变温度和过冷与纯十八烷基本一致,相变焓达到80J/g,包裹率达到70%左右。
2014, 30(5):177-181.
摘要:采用单电子转移-活性自由基聚合(SET-LRP)法合成了活性聚丙烯酸丁酯(L-PBA),采用核磁共振谱仪对其分子结构进行了表征;通过改变单体/引发剂摩尔比,二次引发的单体/大分子引发剂摩尔比,以及多级引发3种途径验证了L-PBA具有反应活性,并且发现L-PBA的相对分子质量可以进行控制;当采用L-PBA 再次引发BA 聚合时,可在较短时间内(3.5h)、单体/大分子引发剂摩尔比较高时(6665/1),获得较高单体转化率(31.3%),表明大分子引发剂比小分子引发剂活性高;凝胶渗透色谱结果还显示,多级引发所得L-PBA 的相对分子质量分布,随单体/大分子引发剂摩尔比及引发级数的增加而变宽,当产物相对分子质量达到19万左右时产物相对分子质量分布出现双峰,原因与体系中活性种与休眠种间快速转换的失衡有关。
2014, 30(5):185-190.
摘要:耐慢速裂纹增长性能(ESCR)是评价管材料使用寿命的一项重要指标。目前,标准的慢速裂纹增长测试所需的时间一般远远超过实验所能容许的范围,严重限制了对管材料的性能评价,以及对其结构与性能的研究。针对这一问题,国内外学者提出了一些替代传统方法的ESCR快速表征方法。文中综述了聚乙烯材料慢速应力开裂的机理,评估了快速评价管材耐慢速应力开裂性能的3种方法:耐环境应力开裂性能、拉伸实验、结晶研究,并对其优点和不足进行了评价。为管材料的研究和质量控制提供参考。