• 2015年第31卷第4期文章目次
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    • 聚丙烯涂饰用有机硅改性丙烯酸聚合物乳液的合成及表征

      2015, 31(4):1-5.

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      摘要:通过半连续种子乳液聚合法合成了一种可直接在未处理聚丙烯表面涂饰的乙烯基三异丙氧基硅烷(AC-76)改性的核壳型丙烯酸聚合物乳液。通过表面张力、接触角及吸水率测试分析了乳液的表面性质及乳胶膜的耐水性,通过原子力显微镜、热重分析、差示扫描量热分析等表征了AC-76用量对乳胶膜表面形态、热稳定性及玻璃化转变温度的影响。研究结果表明,随着AC-76用量的增大,乳胶膜的疏水性、热稳定性、玻璃化转变温度先提高后降低,当AC-76用量为2%时,乳胶膜的综合性能达到最优。

    • 光引发1,1-二苯基乙烯法合成聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸丁酯嵌段共聚物

      2015, 31(4):6-10.

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      摘要:在紫外光(UV)照射下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基控制剂,2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮(1173)为光引发剂,在室温引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)共聚,合成了聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸丁酯嵌段共聚物。用红外光谱、核磁共振谱、紫外光谱及凝胶渗透色谱-多角度激光散射技术对聚合物结构进行了表征,同时分析了聚合机理。研究表明,在室温UV照射及DPE存在下,1173能引发MMA聚合,生成具有可控相对分子质量及较窄相对分子质量分布的聚甲基丙烯酸甲酯,且DPE以一种半醌式结构存在于所生成的聚合物链中。该聚合物链可作为一种大分子引发剂,引发BA聚合,生成PMMA-b-PBA嵌段共聚物。

    • 稀土固体超强酸催化D4和Dsub>4H开环共聚合制备二甲基含氢硅油

      2015, 31(4):11-16.

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      摘要:二甲基含氢硅油是制备二甲基硅橡胶不可缺少的原料,其性能对硅橡胶性能有较大影响。针对二甲基含氢硅油传统制备方法存在的缺点,本文中采用高活性、便于处理、能重复利用、低腐蚀性的稀土固体超强酸SOsub>42-/TiOsub>2/Ln3+催化八甲基环四硅氧烷(D4)与1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(Dsub>4H)开环共聚合,制备了二甲基含氢硅油。系统考察了共聚合反应的规律,并探索了所得产物在加成型硅橡胶制备中的应用。结果表明,用SOsub>42-/TiOsub>2/Nd3+做催化剂,[SOsub>42-]=1.85 mol/L,[Nd3+]=0.05 mol/L时,在80 ℃聚合60 min,获得的二甲基含氢硅油收率为87.9%,相对分子质量为4.23×104,相对分子质量分布指数为3.07。当单体按照Dsub>4H/(Dsub>4H+D4)=30%,共聚单体与封端剂摩尔比为178.5∶1时,所得硅橡胶性能最佳。

    • 分步合成羧甲基纤维素/聚丙烯酸甲酯pH敏感互穿网络水凝胶及其表征

      2015, 31(4):17-20.

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      摘要:以羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸甲酯(PMA)为互穿物,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用互穿网络(IPN)聚合分步合成法在乙醇的水溶液中合成出具有互穿网络结构的水凝胶。通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析等表征了聚合物的互穿网络结构。pH溶胀实验结果表明,该水凝胶具有比较明显的pH敏感性,当pH在8.0左右,复合水凝胶的溶胀率达到了最大值,且随着CMC/PMA复合水凝胶中2种组分比例的不同,溶胀率有明显的差异。

    • 以苯甘氨酸基为侧链的光学活性甲基丙烯酰胺共聚物的合成及特性

      2015, 31(4):21-25.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用酰胺化反应合成带有2个手性中心的手性烯类单体N-(R)-((N-(R)-1-苯乙酰胺)-苯基)甲基丙烯酰胺(RR-PEABMAM)。以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂。通过自由基聚合法,将手性单体RR-PEABMAM与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在不同的溶剂中反应24 h,得到具有不同性质的共聚物。利用红外光谱、凝胶渗透色谱、旋光仪和差示扫描量热分析对共聚物的性质进行了分析。随着手性单体组分的不断增加,共聚物与其光学活性完全相反,这表明共聚物的主链形成了一定的二级结构。另外,共聚物组分和聚合溶剂都对共聚物的性质有较大的影响。在甲苯中形成的共聚物与在甲醇中得到共聚物的性质有所不同,说明分子间氢键在共聚物的形成过程中起了一定的作用。以共聚物5制备了一种涂敷型高效液相色谱用手性固定相(CSP),对部分对映体具有一定的手性识别能力。

    • 含烷基噻吩与三嗪π-共轭聚合物的合成及性能

      2015, 31(4):26-30.

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      摘要:以二价镍配合物(Ni(dppp)Cl2)作为催化剂,2-二异丙基氨基-4,6-二氯均三嗪分别与3-丁基-2,5-二溴噻吩格氏(Grignard)试剂、3-辛基2,5-二溴噻吩格氏试剂、3-十二烷基-2,5-二溴噻吩格氏试剂交替共聚合成了3种含2-二异丙基氨基均三嗪的聚合物P1,P2和P3。并经傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安、X射线粉末衍射和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征,对聚合物P1在CHCl3溶液中的酸致变色行为进行了研究。结果表明,得到的聚合物在甲苯、氯仿、四氢呋喃(THF)等有机溶剂中溶解性好,3种聚合物的紫外-可见最大吸收波长在372 nm处出现,在CHCl3溶液中聚合物P1,P2,P3 最大发射峰分别位于478 nm,549 nm和523 nm。聚合物均在-1.8~0 V出现n-掺杂峰。通过X射线衍射测试聚合物均有一定结晶性但结晶性较差。

    • 增塑剂乙酰聚合甘油不饱和脂肪酸多酯的合成及应用

      2015, 31(4):31-36.

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      摘要:以自制二聚甘油和油酸为原料进行酯化反应合成聚甘油不饱和脂肪酸多酯,再与乙酸酐反应得到乙酰聚甘油不饱和脂肪酸多酯。采用单因素试验研究反应温度、反应时间、聚甘油与油酸摩尔比、催化剂用量对酯化率的影响,确定最优合成工艺条件为反应温度215 ℃、反应时间3 h、油酸与聚甘油摩尔比4∶1、催化剂用量1.5%,该条件下酯化率为87.7%。采用红外光谱、热重分析、凝胶渗透色谱对产物进行了表征。热重分析表明当温度达到500 ℃时,残留质量为0.21%;凝胶渗透色谱分析结果表明,Mn为2354,Mw为3050,Mz为6549,相对分子质量分布指数为1.2957;拉伸强度为(22.69±3.10)MPa,断裂伸长率为(65.21±5.25)%。

    • 温敏型水凝胶聚(N-异丙基丙烯酰胺-乙烯基吡咯烷酮)的前端聚合法制备及性能

      2015, 31(4):37-41.

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      摘要:采用前端聚合法制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-乙烯基吡咯烷酮)(P(NIPAM-co-NVP))温敏型共聚智能水凝胶;研究了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)用量对前端聚合过程及智能水凝胶结构、性能的影响,并对水凝胶在不同温度的药物控制释放行为进行了研究。结果表明,聚合前端移动速率随NVP用量增多而加快;共聚物具有热缩温敏性,随着原料中NVP相对用量从0%增至10%(摩尔分数),共聚产物的临界转变温度从32 ℃升高到37 ℃;产物是理想的药物缓释材料。

    • 聚氨酯型高分子二苯甲酮光引发剂的制备及性能

      2015, 31(4):42-46.

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      摘要:合成了含有2个活性羟基的二苯甲酮单体4-(2,3-二羟基)丙氧基二苯甲酮(HPBP),然后将HPBP、二异氰酸酯和N-甲基二乙醇胺进行逐步聚合反应,制备了侧链含二苯甲酮,主链含共引发剂胺的聚氨酯型高分子二苯甲酮光引发剂。红外光谱和核磁共振氢谱证实了高分子光引发剂的结构;紫外-可见吸收光谱研究表明高分子光引发剂的结构对二苯甲酮单元的最大紫外吸收几乎没有影响;用光致差示扫描量热仪研究了高分子光引发剂和HPBP引发聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的光聚合反应,结果表明,高分子光引发剂的主链结构对其引发性能影响显著。

    • 乙酰柠檬酸三正丁酯增塑改性淀粉/聚乳酸共混材料的结构与性能

      2015, 31(4):47-51.

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      摘要:以乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)作为增塑剂,采用熔融共混法制备了淀粉/聚乳酸(PLA)共混材料。采用红外吸收光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析及力学性能测试方法研究了ATBC对淀粉/PLA共混材料结构和性能的影响。结果表明,ATBC能与PLA和淀粉分子发生强相互作用,破坏淀粉/PLA共混物中原有的氢键, 降低淀粉/PLA共混物的结晶度;在淀粉/PLA共混物中加入ATBC可提高PLA与淀粉的界面结合力,改善其相容性,进而改变淀粉/PLA共混材料的结构与性能。ATBC不影响共混材料的热稳定性,但能降低淀粉/PLA共混物的玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm),改善加工性能;ATBC能显著提高淀粉/PLA共混材料的柔韧性,含20%ATBC的淀粉/PLA共混材料的断裂伸长率可达到365%。

    • 有机蒙脱土/环氧树脂复合改性沥青的性能

      2015, 31(4):52-56.

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      摘要:以有机蒙脱土(OMMT)和环氧树脂为改性剂,采用反应性熔融共混法制备了OMMT/环氧树脂复合改性沥青。通过X射线衍射和荧光显微镜对复合改性沥青的微观结构进行了表征,对其物理力学性能、相容性和热贮存稳定性进行了考察。结果表明,当OMMT掺加量为1%~2%时,OMMT以剥离结构存在于复合改性沥青中,体系中环氧树脂分布更加均匀;复合改性沥青中OMMT掺量为1%时,拉伸强度与环氧树脂改性沥青相比提高了25%;随着OMMT掺量的增加,复合改性沥青软化点逐渐升高,25 ℃针入度缓慢减小,针入度指数(PI)先增大后减小。

    • 氧化亚铜对封端聚氨酯/环氧树脂涂料力学和防污性能的影响

      2015, 31(4):57-60.

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      摘要:研究了氧化亚铜对新型封端聚氨酯(BPU)/环氧树脂(EP)共混物涂料的拉伸强度、剪切强度和表面防污性能的影响。拉伸、剪切实验结果表明,涂层的拉伸强度和剪切强度随着氧化亚铜的增加均有所下降;加入纳米氧化亚铜对涂层的影响更加明显,涂层的拉伸强度和剪切强度均大幅下降;铜离子渗出率测定结果表明,随着氧化亚铜用量的增加,铜离子渗出率增大,用纳米氧化亚铜替代氧化亚铜效果并不明显,稳定时的铜离子渗出速率变化不大,用聚乙二醇(PEG)硅烷处理的铜离子渗出率高于未经处理的氧化亚铜的渗出率;透射电镜分析表明,经硅烷处理后的氧化亚铜在树脂中分散性较好,而纳米氧化亚铜和氧化亚铜均出现一定程度的团聚现象;实海挂板试验结果表明,涂料中添加氧化亚铜、纳米氧化亚铜和经PEG硅烷改性后的氧化亚铜的涂层防污性能依次增强,当80phr氧化亚铜的防污效果较好。

    • 聚乳酸及其增韧共混体系超临界CO2发泡行为

      2015, 31(4):61-67.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用超临界CO2作为物理发泡剂,采用升温发泡法制备了聚乳酸(PLA)、聚乳酸-聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混物以及聚乳酸-丁二醇-己二酸-对苯二甲酸共聚酯(PBAT)共混物3种体系的微孔泡沫,并探讨了共混体系的结晶行为与形貌、CO2的吸附与解吸附、发泡温度和发泡时间对泡孔结构的影响。结果表明,2种共混体系均为“海-岛”式不相容体系,且差示扫描量热分析表明PLA-10%PBS体系的结晶度最大;在12 MPa,45 ℃和8h的饱和条件下,3种体系的饱和吸附量均在20%左右,其中PLA-10%PBAT体系最大,PLA-10%PBS体系最小;3种体系呈现出3段式扩散模式,第1段扩散速率最快,为表皮扩散,第2段扩散速率居中,为无定形区扩散,第3段扩散速率最慢,为晶区扩散,应选择第2段作为发泡的初始状态最为合适;扫描电镜照片表明,不同于PLA-10%PBAT体系,PLA-10%PBS体系泡沫的泡孔密度大,泡孔尺寸小,其界面作用高于PLA-10%PBAT体系;PLA泡沫的泡孔结构呈现明显的双峰分布。

    • 交联氟硅橡胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

      2015, 31(4):68-72.

      摘要 (875) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用分子动力学(MD)方法研究了氟硅橡胶(FVMQ)交联前后体系结构的变化,并预测了交联FVMQ的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能。研究结果表明,交联反应使得体系的能量升高,体积收缩,密度增大,体系结构堆积更加紧密,分子间相互作用力增强。为了进一步说明体系结构的变化,对径向分布函数g(r)进行了分析,结果表明交联后分子间的g(r)变小而分子内的g(r)明显增大。采用温度-比容曲线预测交联FVMQ的Tg为210.10 K,接近于实验值204.81 K。此外还预测了不同温度下交联FVMQ的弹性模量(E)、剪切模量(G)、体积模量(K)和泊松比(ν),拟合弹性模量随温度的变化曲线得到了Tg为210.91 K,与之前的预测值基本一致,说明MD方法可以作为预测交联FVMQ Tg的有利工具。

    • h-BN/SiCw/聚砜导热绝缘复合材料的协同导热效应

      2015, 31(4):73-77.

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      摘要:以聚砜为基体,具有二维结构的六方片状氮化硼和一维结构的碳化硅晶须二元复配填料为导热填料,使用双辊开炼机在高温熔融共混,模压成型制得导热绝缘复合材料。用扫描电子显微镜、导热分析仪、超高电阻微电流测量仪对复合材料的断面微观形貌、导热性能、电绝缘性能进行了表征。结果表明,不同形状的导热填料均匀分散在聚合物基体中,相互搭接形成导热网络,合适配比的二元复配填料对复合材料热导率的提高具有协同效应。随着二元复配填料用量的增加,复合材料热导率升高,表面电阻率和体积电阻率却有所下降。当h-BN与SiCw质量比为8/2,复配填料质量分数为50%时,h-BN/SiCw/聚砜复合材料的热导率达到2.728 W/(m·K),表面电阻率和体积电阻率为5.21×1013 Ω和7.86×1013 Ω·cm。

    • 支链长度及支化程度对聚苯乙烯流变行为的影响

      2015, 31(4):78-82.

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      摘要:将窄相对分子质量分布三臂星形聚苯乙烯与线型聚苯乙烯共混组成支化聚苯乙烯体系,通过共混比例调节支化程度,研究了支链长度及支化程度对支化聚苯乙烯流变行为的影响。研究表明,支化程度对支化PS流变行为的影响与支链长度有关。对于长支链体系(支链的Mw, branch大于PS临界链缠结相对分子质量(Me)的2倍),由于支链对链缠结具有促进作用,随支化程度增加,分子间作用力增大以及链缠结程度加重的共同作用,导致支化PS的零剪切黏度(η0)增大。对于短支链体系(支链的Mw, branch小于Me的2倍),由于短支链对于链缠结具有抑制作用,随支化程度增加,支化PS的η0呈先增加后降低的变化趋势。长支链PS体系的非牛顿指数随支化程度增加而下降,呈现更加偏离牛顿流体的流动行为,其粘流活化能则随支化程度增加略有增大。

    • 丁腈橡胶/受阻酚AO-2246/绢云母粉共混物的动态力学性能

      2015, 31(4):83-86.

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      摘要:首先制备丁腈橡胶 (NBR)/ 2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO-2246)共混物,然后添加不同含量的绢云母粉,获得了不同阻尼性能的复合材料。采用动态力学分析、红外光谱以及扫描电镜等手段研究了绢云母粉加入后的改善阻尼性能的机理。研究结果表明,绢云母粉的加入,不仅提高了NBR/AO-2246共混物的损耗角正切值(tanδ),而且储能模量(E′)和损耗模量(E″)均得到提高。通过红外光谱分析可知,分子间氢键效应不是导致NBR/AO-2246/绢云母共混物高阻尼性能的原因。结合扫描电镜分析表明,高阻尼性能是无定形态小分子AO-2246具有高阻尼性能和绢云母与NBR基体间摩擦耗散能量共同作用的结果。储能模量的增大是绢云母粉特殊的高厚径比层状结构引起的补强效应所致。

    • TiO2/海藻酸钙复合膜的制备表征及力学性能

      2015, 31(4):87-91.

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      摘要:将TiO2与海藻酸钠充分混合配制成铸膜液,在玻璃板上刮膜,经钙离子交联制备TiO2/海藻酸钙(T/CA)复合膜,并对其进行扫描电镜、透射电镜和红外表征。研究湿态T/CA复合膜经过紫外辐照前后的力学性能,以及复合膜对甲基橙染料的重复降解性能。结果表明,T/CA复合膜的力学强度与降解前相差不大,海藻酸盐大分子虽部分降解但仍可以被钙离子交联生成与降解前强度相差不大的凝胶。分析了紫外照射前后复合膜力学性能不变的原因。该复合膜制备工艺简单,成本低,经过紫外照射后仍保持优良的力学性能,重复使用10次后还能达到第1次降解率的97.6%。

    • 填料对聚丙烯导热复合材料导电和流变性能的影响

      2015, 31(4):92-95.

      摘要 (658) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别制备了炭黑、碳纳米管、炭黑/碳纳米管简单共混以及炭黑碳纳米管化学键合聚丙烯复合材料,研究了不同体系的导热、导电和流变性能。研究发现,使用炭黑/碳纳米管简单共混或化学键合掺杂的复合材料热导率分别达到0.60 W/mk和0.63 W/mk,而使用炭黑或碳纳米管杂化的组分热导率仅仅为0.36 W/mk和0.45 W/mk。掺杂碳纳米管或炭黑/碳纳米管简单共混填料的复合材料体积电阻下降了6个数量级,而掺杂炭黑或炭黑/碳纳米管化学键合填料的复合材料均有较好的绝缘性。掺杂杂化组分后,复合材料均出现了剪切变稀现象,在储能模量与频率曲线上低频区出现“第二平台”,但掺杂炭黑/碳纳米管化学键合样品的第二平台极微弱。微观结构发现填料在基体中分散良好,填料间形成了很好的架桥。研究结果表明,简单使用炭黑、碳纳米管掺杂对复合材料的热导率改善不佳,使用炭黑/碳纳米管简单混合虽能大幅提高热导率,但影响复合材料的绝缘性能,而将炭黑/碳纳米管化学键合后可满足制备导热绝缘复合材料的要求。

    • 分形维数对芳纶纸基材料结构和性能的表征

      2015, 31(4):96-101.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对位芳纶纸基材料因具有高强度、高模量和轻量化等特性而得到广泛的重视和应用,这些特性与其多孔结构有着密切关系。通过压汞法对芳纶纸基材料的多孔结构进行了研究,以多孔材料分形维数作为结构重要的评价指标,探讨了分形维数与芳纶纸基材料的多孔结构和宏观性能之间的函数关系。实验结果表明,芳纶纸基材料的孔隙结构呈现明显的分形特征,分形维数D=2.0~3.0;分形维数越大,孔比表面积越大,孔隙率提高,孔径增大,孔结构就越复杂和劣化,对应材料的拉伸指数、撕裂指数和耐压强度均下降。分形维数可作为芳纶纸基材料多孔结构特性的综合评价指标,并且与其宏观性能的相关性良好。

    • 月桂醇基海藻酸钠与层状双金属纳米颗粒稳定载药Pickering乳液及其缓释性能

      2015, 31(4):102-106.

      摘要 (665) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高海藻酸钠(SA)对疏水性农药的负载量和释药缓释作用,将其与月桂醇通过偶联酯化反应进行疏水改性,对改性后的海藻酸钠进行红外光谱、核磁共振表征分析,结果证明月桂醇侧链成功接枝到海藻酸钠分子骨架上。将月桂醇改性海藻酸钠(DA)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与层状双金属氢氧化物(LDH)纳米颗粒进行复配,其Zeta电位分别为+44.9 mV和-33.2 mV,同时其粒径分别增大到93.3 nm和659.8 nm。结果表明带负电的月桂醇改性海藻酸钠吸附在层状双金属氢氧化物颗粒表面可以阻碍颗粒间的相互聚集,在分散体系中表现出了良好的稳定性能。高速剪切下制备稳定Pickering乳液,对疏水性农药氯氟氰菊酯进行了释药试验,表明改性后的海藻酸钠与LDH颗粒制备Pickering乳液对氯氟氰菊酯具有较好的药物缓释作用。

    • 基于锥形量热仪研究聚丁二酸丁二醇酯膨胀阻燃体系的动态燃烧行为

      2015, 31(4):107-112.

      摘要 (637) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以实验室自制的无机纳米粒子镁铝锌镧碳酸根型层状双羟基氧化物 (MgAlZnLa-CO3 LDHs)为协效剂,以聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MA)为复配膨胀阻燃剂(IFR),与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔融共混制备了PBS膨胀阻燃体系;利用锥形量热仪在25 kW/m2的热辐射条件下,研究了MgAlZnLa-CO3 LDHs对PBS膨胀阻燃体系动态燃烧行为的影响。结果表明,MgAlZnLa-CO3 LDHs的加入不仅明显降低了PBS膨胀阻燃体系的热释放速率(HRR)、烟生成速率(SPR)、质量损失速率(MLR),而且CO的释放量也得到了很好的控制,提高了体系的火灾性能指数(FPI)。MgAlZnLa-CO3 LDHs明显抑制了PBS膨胀阻燃体系的动态燃烧行为,同时表现出与膨胀阻燃剂良好的协效作用。

    • 旋转挤出制备具有偏离轴向杂化串晶结构的聚丙烯管

      2015, 31(4):113-116.

      摘要 (649) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统挤出加工聚丙烯(PP)管环向强度差的问题,将成核剂自成纤及旋转挤出技术引入PP管加工,利用稀土类β型成核剂WBG独特的自组装行为在PP管挤出过程中形成纤维结构并诱导β晶在纤维表面附生生长,通过芯棒旋转调控自成纤成核剂偏离轴向排列。X射线衍射、差示扫描量热分析、偏光显微镜和扫描电镜观察证实PP管内形成大量β型杂化串晶,且其偏离轴向排列。因此,采用该方法制备的PP管环向强度可达33.9 MPa,较传统挤出PP管的19.4 MPa,提高了74.7%。

    • 注射压缩成型工艺参数对厚壁聚碳酸酯制件厚度的影响

      2015, 31(4):117-120.

      摘要 (602) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:考察了不同注射压缩成型工艺参数(两点间距、压缩速率和压缩行程)对聚碳酸酯(PC)平板制件厚度偏差及厚度分布的影响。结果表明,PC平板厚度随两点间距和压缩速率的增大而减小,两点间距和压缩速率是控制厚度精度的主导因素,而压缩行程对厚度影响较小。同时,研究结果表明,所有的PC平板均是上薄下厚的分布趋势,且不同的压缩工艺仅对厚度值大小有影响,而对PC制件的厚度分布趋势没有影响。

    • 短射法水辅助注塑工艺水穿透实验

      2015, 31(4):121-126.

      摘要 (638) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对短射法水辅助注塑工艺中水的穿透进行了实验研究。实验表明,水穿透分为一次、二次穿透,一次穿透分前后段。单因素实验发现,一次穿透长度随熔体预注量的减少、注水延迟时间的延长、注水压力的降低而变长。一次穿透前段残余壁厚随熔体预注量和注水延迟时间的延长而变厚,后段残余壁厚则相反;一次穿透残余壁厚随注水压力增大而变薄。正交实验发现,一次穿透长度主要受熔体预注量和注水延迟时间影响;一次穿透前段残留壁厚主要受注水延迟时间和注水压力的影响;一次穿透前后段残留壁厚差主要受熔体预注量、注水延迟时间和注水压力的影响。

    • 介孔二氧化硅粒子表面改性及其在聚甲基丙烯酸甲酯超临界二氧化碳发泡中的应用

      2015, 31(4):127-132.

      摘要 (697) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水热法合成纤维状的SBA-15型介孔二氧化硅粒子,并对其表面和孔道改性用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的超临界二氧化碳发泡,研究了其在聚合物发泡中的异相成核作用。结果表明,该介孔粒子在PMMA发泡过程能够起到一定的异相成核作用,有助于提高泡孔密度,降低泡孔尺寸。该异相成核作用在发泡温度和压力较低时更加明显。同时介孔粒子的表面特性对成核作用有很大的影响,与KH550改性的粒子相比,含氟硅烷改性的粒子具有较高的成核效率。考察发泡复合材料的力学性能发现其拉伸模量较纯聚合物发泡材料有所提高,但提高幅度与未发泡比相差不大。

    • 环氧树脂含量对废旧ABS塑料性能的影响

      2015, 31(4):133-136.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:环氧树脂ADR-4370S是一种含有缩水甘油酯型环氧基团的扩链剂。文中采用ADR-4370S,经双螺杆挤出机对废旧ABS(R-ABS)进行扩链,通过力学性能测试、熔体流动速率测试、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱研究了ADR-4370S对R-ABS结构与性能的影响。此外还通过索氏提取法分析了ADR-4370S对R-ABS凝胶含量的影响。研究表明,ADR-4370S的加入改善了R-ABS的力学性能,当ADR-4370S用量为0.7 phr时,R-ABS的综合力学性能最佳,缺口冲击强度达到6.33 kJ/m2;熔体流动速率测试表明,R-ABS的熔融指数随着ADR-4370S含量的增加而降低;凝胶渗透色谱测试表明,ADR-4370S的加入使R-ABS的相对分子质量提高,相对分子质量分布变窄。

    • 聚乳酸扩链及其超临界二氧化碳微孔发泡

      2015, 31(4):137-141.

      摘要 (648) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用环氧类扩链剂对聚乳酸进行反应挤出扩链,通过超临界CO2快速降压法对扩链聚乳酸进行发泡。采用凝胶渗透色谱仪、高级动态流变仪、差示扫描量热仪、动态热机械分析仪研究了扩链聚乳酸的动态流变行为、结晶性能及粘弹性;并采用密度仪及扫描电镜研究了发泡温度对聚乳酸泡沫发泡倍率及泡孔形态的影响。研究结果表明,扩链后聚乳酸的相对分子质量增大,熔体的复数黏度和储能模量增加。与聚乳酸相比,扩链聚乳酸的冷结晶现象比较显著,冷结晶温度明显下降,冷结晶热焓明显增大。冷结晶导致扩链聚乳酸在100~120 ℃温度区间内的储能模量较高,从而有利于泡孔的生长。通过对聚乳酸的扩链改性,采用超临界CO2发泡技术,成功制备出了聚乳酸微孔泡沫材料,发泡倍率可达20倍,泡孔规整,平均孔径43 μm,孔径分布较窄。

    • 含碳癸硼烷结构的端炔丙基苯醚树脂的制备和表征

      2015, 31(4):142-147.

      摘要 (711) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1,2-二(4-羟基苯基)碳癸硼烷(CBR-328)为原料,合成了1,2-二(4-炔丙氧基苯基)碳癸硼烷(CBR-404),红外光谱和核磁共振(1H-NMR,13C-NMR,11B-NMR)表征其结构。在热作用下,CBR-404发生自身固化,利用红外光谱和差示扫描量热分析研究了固化动力学。结果表明,该树脂体系表观活化能为120.17 kJ/mol,固化反应级数n=0.93;固化起始反应温度Tonset=228.76 ℃,峰值固化温度Tcure=267.90 ℃,后处理温度Ttreat=292.46 ℃等固化工艺参数;固化后树脂具有良好的热氧稳定性,氩气和空气氛围中,5%失重温度分别是442.8 ℃和583.2 ℃,900 ℃的残留率分别为86.6%和91.6%。

    • 功能化石墨烯/聚乙烯醇缩丁醛纳米复合膜的制备与表征

      2015, 31(4):148-151.

      摘要 (453) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先用Hummers法从石墨制得氧化石墨烯(GO),并用十六烷基三甲氧基硅烷(HTS)改性GO,然后将其化学还原得到功能化石墨烯(FG),X射线衍射和红外光谱分析表明,HTS已成功接到了石墨烯上;利用溶液共混法制备了聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/ FG纳米复合膜。用万能试验机、扫描电镜、电阻率测试仪、紫外 可见光透光率对材料进行了表征,结果表明, FG的质量分数为6.0%时,复合材料的拉伸强度可达到345 MPa,断裂伸长率达到44.5%;3.0%的FG就能让材料的导电率提高7个数量级;含FG 1.0%的复合膜(厚度为1 mm)对270~400 nm波长范围内紫外光的吸收率可以达到60%~80%。

    • 聚乳酸/氧化石墨烯纳米复合材料的结构与性能

      2015, 31(4):152-157.

      摘要 (664) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以鳞片石墨为原料通过改良的Hummers方法制备氧化石墨烯(GO)。以GO为助剂,采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/GO纳米复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对PLA/GO纳米复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能和结晶度进行了测试。微观结构分析表明,GO呈现剥离状,并均匀分散在PLA基质中;力学性能研究表明,1% GO的加入有助于改善PLA复合材料的断裂伸长率;断面扫描电镜分析表明PLA复合材料断面发生明显改变,呈现出韧性断裂特征;差示扫描量热结果显示GO可以消除PLA基质冷结晶,有助于提高PLA复合材料结晶度,与X射线衍射分析相吻合。

    • 聚苯胺包覆碳微球/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合阻燃材料的制备及性能

      2015, 31(4):158-162.

      摘要 (624) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过化学氧化法合成聚苯胺,并利用原位聚合法将聚苯胺(PAN)包覆在碳微球(CMSs)上,采用熔融共混法制得阻燃聚苯胺包覆碳微球/聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料(CMSs-PAN/PET)。采用扫描电镜、红外光谱仪、热重和氧指数仪等,对其形貌结构、分散性、热稳定性能、阻燃性能和力学性能进行了分析和研究。结果表明,聚苯胺包覆后的CMSs-PAN与原始CMSs相比,在PET基体中的分散性得到提高,CMSs-PAN/PET的拉伸强度比CMSs/PET提高了28.1%;与纯PET相比,CMSs-PAN/PET复合材料的热稳定性明显提高,其极限氧指数达到32.1,提高了10.4。

    • 密胺甲醛树脂包覆改性聚磷酸铵

      2015, 31(4):163-167.

      摘要 (1033) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:将聚磷酸铵(APP) 热活化后与三聚氰胺(MEL)进行反应得到接枝MEL的APP(MAPP),进一步用甲醛交联制得密胺 甲醛树脂包覆改性的APP(MFAPP)。扫描电镜、红外光谱及热重分析结果表明,改性后APP的表面被成功地包覆上了密胺 甲醛树脂,改性APP的起始分解温度从190 ℃升高到了245 ℃;研究MEL用量对MFAPP水溶性以及阻燃性能的影响表明,改性后APP的水溶性大幅下降,阻燃性能得到提高。当MEL的质量为APP的8%时,MFAPP的溶解度达到最低,此时70PP/30MFAPP的极限氧指数(LOI)为28%,70PP/20MFAPP/10PER的LOI值达到了35.0%;进一步研究改性对APP与聚丙烯(PP)相容性的影响,结果表明,PP/MFAPP拉伸性能优于PP/APP。

    • 含氟聚倍半硅氧烷改性植物油基聚氨酯

      2015, 31(4):168-173.

      摘要 (661) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以可再生、环保型环氧大豆油为起始原料,合成出植物油基聚氨酯,并通过溶液互混方式,将不同质量的含氟聚倍半硅氧烷(OF-POSS)引入到植物油聚氨酯基体中,制备出聚氨酯(PU)/POSS纳米复合材料,并探讨聚倍半硅氧烷对聚氨酯热稳定性和力学性能的影响。热重分析结果表明,在PU的2个热降解阶段,初始分解温度都随POSS含量的增加呈现先上升后下降的趋势,DSC结果同样显示,玻璃化转变温度(Tg)随POSS含量的提高,表现出相同趋势。这种规律可能源于含氟POSS与聚氨酯硬段间的氢键作用以及纳米粒子之间的团聚作用。同时从扫描电镜图中可以看到,随POSS含量的增加,断面的不平整度增大,粒子间的团聚愈发严重。力学测试结果表明POSS的加入能一定程度上提高材料的拉伸强度。

    • 甲基丙烯酸原位改性丁腈橡胶/谷壳灰复合发泡涂层

      2015, 31(4):174-179.

      摘要 (550) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以农业废弃物谷壳灰(RHA)为填料,采用液态共混工艺,即将有机溶剂溶解的NBR生胶、谷壳灰和其他助剂混合形成混合胶液制备丁腈橡胶(NBR)/RHA复合发泡涂层,在混合胶液中添加甲基丙烯酸(MAA)对NBR/RHA复合发泡涂层进行原位改性。研究了MAA的用量对RHA分散性、RHA与NBR界面结合性、NBR/RHA复合发泡涂层泡孔形貌、力学性能、耐溶剂性能及热学性能的影响。结果表明,MAA作为界面改性剂,可改善RHA的分散性,增强RHA与NBR相的界面作用,改变NBR/RHA复合发泡涂层的泡孔形貌,对NBR/RHA复合发泡涂层具有补强效果。当MAA用量为10phr时,NBR/RHA复合发泡涂层的力学性能、耐流体性能、热学性能等较佳。

    • 氧化石墨烯纳米带与氧化石墨烯增强热塑性聚氨酯薄膜的制备及性能

      2015, 31(4):180-185.

      摘要 (674) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用纵向裂解多壁碳纳米管制备了氧化石墨烯纳米带,并采用溶液成型的方法制得氧化石墨烯纳米带-氧化石墨烯(GONRs-GO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。场发射扫描电镜和X射线衍射分析结果显示,GONRs与GO间相互剥离并均匀地分散在TPU基体中;氧气透过率(OTR)和力学性能测试表明,GONRs和GO具有协同增强TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能的作用。当GONRs和GO在TPU中添加量均为1.5%(质量分数)时,GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能达到最佳。相比于纯TPU薄膜,该GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的OTR降低了83.94%,拉伸断裂强度、屈服强度、扯断伸长率则分别提高了59.28%,59.54%和15.0%。

    • 非晶态聚合物玻璃态-橡胶转变及分子运动

      2015, 31(4):186-190.

      摘要 (674) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来非晶聚合物玻璃态-橡胶转变及分子运动受到众多学者关注。α′转变被证实在非晶聚合物玻璃态-橡胶转变区中普遍存在,Rouse运动模型能较好地描述其转变机理,即转变区中包含有链段、Sub-Rouse、Rouse不同长度单元的运动及转变。 其转变行为主要受屏蔽效应和耦合作用的影响,屏蔽效应影响转变区的宽度,而耦合作用影响转变耗散峰的大小。 对于具有较强屏蔽效应和耦合作用的聚合物,由于动态脆性较强和转变区较窄,不同运动模式的转变难以被分离而观察到。文中综述了能有效分离和观察不同运动及转变的增塑、稀释以及二维相关谱图等方法,总结了考察分子运动及转变行为的表征手段,对进一步研究进行了展望。

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