• 2019年第35卷第1期文章目次
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    • 聚碳酸酯型形状记忆聚氨酯的合成与表征

      2019, 35(1):1-6. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0001

      摘要 (1025) HTML (0) PDF 2.08 M (43) 评论 (0) 收藏

      摘要:以碳化二亚胺改性MDI(MM103)、1,4-丁二醇(BDO)和聚碳酸1,6-己二醇酯二醇(PCDL)为原料,采用一步熔融法合成了系列聚碳酸酯型形状记忆聚氨酯弹性体(PCPU)。通过红外测试、差示扫描量热测试、硬度测试、拉伸强度测试、吸水率测试和形状记忆性能测试研究了硬段含量对材料性能的影响。结果表明,随着硬段含量的增加,PCPU的硬度逐渐增大,吸水率、拉伸强度和断裂伸长率均是先增加后减小;硬段含量为15%~20%时,PCPU的形状固定率和形状恢复率最高。

    • MoCl5/TBP/AlEt3体系引发丁二烯聚合制备含结晶的高乙烯基聚丁二烯

      2019, 35(1):7-12. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0002

      摘要 (834) HTML (0) PDF 1.64 M (7) 评论 (0) 收藏

      摘要:以五氯化钼(MoCl5)为主催化剂,磷酸三丁酯(TBP)为配体,三乙基铝(AlEt3)为助催化剂的配位聚合催化体系引发丁二烯(Bd)聚合,研究催化体系配比和聚合温度对丁二烯聚合活性的影响。结果表明,随Mo/Bd摩尔比和Al/Mo摩尔比增大,聚合活性显著增加,聚合物特性黏数和相对分子质量均呈现先升高后降低的趋势,相对分子质量分布略有变窄;聚合温度升高,聚合速度加快,聚合物特性黏数先增大后减小。MoCl5/TBP/AlEt3催化体系引发丁二烯聚合可得1,2-结构含量高于75%的无规1,2-聚丁二烯,聚合物的立构规整性受聚合温度的变化影响较小,随Al/Mo摩尔比增加,定向性增加,聚合物1,2-结构含量在78%~84%的范围内增加,聚合物中出现少量微晶结构。结晶结构的存在对橡胶材料力学性能的提升具有显著意义。

    • 巯基硅氧烷改性星形聚氨酯-丙烯酸酯乳液的制备与性能

      2019, 35(1):13-18. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0003

      摘要 (761) HTML (0) PDF 2.25 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用二聚酸二异氰酸酯(DDI)、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(PropS-SH)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料,合成出线型含硅聚氨酯低聚物;以聚己内酯三元醇(PCL 3091)化合物为核心,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、磺酸型聚酯二元醇(BY 3301)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,合成出支臂状磺酸型聚氨酯低聚物;将2种不同低聚物与丙烯酸酯类单体进行共聚,制备出巯基硅氧烷改性星形聚氨酯-丙烯酸酯乳液。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析和水接触角等对材料进行表征,并探究了PropS-SH用量对胶膜耐水性、热性能以及力学性能的影响。结果表明,当PropS-SH质量分数为8%时,乳液粒径平均为117 nm,膜表面有明显的凸起现象,光泽度为37°±1.2°,胶膜吸水率为5.1%±0.2%,水接触角为105.6°±0.5°,此时胶膜的综合性能最佳,其拉伸强度为(19.1±0.4) MPa,邵氏硬度为(51±0.6) HA,热失重在10%和50%的分解温度分别为306.9 ℃和386.0 ℃。与未改性胶膜相比,耐水性和耐热性均有显著提高。

    • 氨基硅氧烷改性水性聚氨酯自消光树脂的制备及性能

      2019, 35(1):19-24. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0004

      摘要 (505) HTML (0) PDF 2.56 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚醚N220、异氟尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸和1,4-丁二醇为单体,合成出水性聚氨酯预聚体;经中和乳化后,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),制备出氨基硅氧烷改性水性聚氨酯自消光树脂。通过红外光谱、扫描电镜、光泽、热分析等对胶膜进行表征,并探讨APTES含量对胶膜光泽度、耐水性、力学性能和热性能的影响。结果表明,胶膜表面微观粗糙,达到消光要求;当APTES添加量占乳液的质量分数为0.4%时,胶膜60°光泽度为3.2,吸水率为10.52%,水接触角为80°,拉伸强度为14.32 MPa,断裂伸长率为201%,热失重10%时的分解温度较未改性的聚氨酯膜提高了13 ℃。

    • 丙烯酸改性松香基TDI型聚氨酯的制备及表征

      2019, 35(1):25-30. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0005

      摘要 (471) HTML (0) PDF 1.93 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以丙烯酸改性松香与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的酯化物(RAG)为二元醇,甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为单体,制备了预聚物,然后用1,4-丁二醇进行扩链,合成了丙烯酸改性松香基TDI型聚氨酯(RPU)。利用红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析等对RPU进行测试表征,探讨了单体比例对RPU涂膜性能、相对分子质量、黏度及接触角的影响。结果表明,随着RAG含量增加,RPU热稳定性增强,玻璃化转变温度升高,静态水接触角增大,相对分子质量减小,黏度降低;当n(TDI)∶n(RAG)∶n(1,4-BDO) = 1.2∶0.8∶0.4时,RPU涂膜综合性能较优。

    • 异辛醇改性三氯氧钒催化体系催化乙烯/丙烯共聚合

      2019, 35(1):31-34. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0006

      摘要 (523) HTML (0) PDF 1.14 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以异辛醇改性三氯氧钒(VOCl3·3(2-ethyl-hexanol))为催化剂前体,倍半乙基铝(EASC)为助催化剂,三氯乙酸乙酯(ETCA)为活化剂进行乙烯/丙烯共聚合,并与传统VOCl3体系进行对比。考察了EASC和ETCA用量、反应温度对聚合的影响。随EASC用量的增加,2种催化体系活性均先增加后下降,VOCl3·3(2-ethyl-hexanol) 和 VOCl3体系分别在[Al]/[V]比为40和30时达到最高催化活性6.15 kg EPR /gV·h 和 4.97 kg EPR /gV·h。2种催化体系活性均随聚合温度的升高呈下降的趋势,VOCl3·3(2-ethyl-hexanol)体系的下降幅度低于VOCl3体系,表明异辛醇有效地稳定了生成的活性中心。差示扫描量热分析和核磁共振碳谱分析表明以VOCl3·3(2-ethyl-hexanol)体系所合成的共聚物较VOCl3体系有更高的丙烯插入率和更为无规的结构。

    • 基于双核咪唑盐阴离子交换膜的制备与表征

      2019, 35(1):35-40. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0007

      摘要 (615) HTML (0) PDF 1.20 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用两步法合成了双核溴化1-乙烯基-3-(6-(1-丁基咪唑))己基咪唑盐[VBImHIm][Br]2,并通过1H-NMR对[VBImHIm][Br]2的化学结构进行了表征;然后将[VBImHIm][Br]2与苯乙烯、丙烯腈混合均匀后,通过紫外光引发聚合,得到碱性阴离子交换膜。通过傅里叶变换红外光谱对阴离子交换膜的结构进行了表征,并系统对膜的吸水率、溶胀度、热稳定性、力学性能及电导率等进行了研究。研究结果表明,该类阴离子交换膜降解温度达到300 ℃,[VBImHIm][Br]2含量为10%的阴离子交换膜25 ℃时的吸水率为96%,溶胀度只有44%,拉伸强度为38.32 MPa,最大断裂伸长率可达26.37%;在80 ℃时,其离子的电导率可达22 mS/cm,该类阴离子交换膜有望应用于碱性阴离子交换膜燃料电池领域。

    • [ONSO]型金属铝配合物催化环氧环己烷与酸酐共聚制备聚醚

      2019, 35(1):41-47. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0008

      摘要 (397) HTML (0) PDF 2.26 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计合成了3种[ONSO]型金属铝配合物,通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV-vis)和液质联用仪(HPLC-MS)对金属铝配合物进行了表征。将其作为催化剂考察在环氧环己烷(CHO)和邻苯二甲酸酐(PA)聚合反应中的催化行为。使用配合物1详细考察了聚合时间、反应温度等条件对聚合反应活性的影响,所得聚合物采用1H-NMR、FT-IR和凝胶渗透色谱(GPC)进行表征。结果显示,所得聚合物聚醚含量为98%,单位时间内每摩尔催化剂转化的单体数 (TOF)最高可达2475 h-1,Mw最高可达3.2×105,相对分子质量分布最低为2.0,聚合反应动力学研究结果表明,该聚合反应对单体呈一级反应,活化能为13.91 kJ/mol。

    • 低缠结超高分子量聚乙烯微观结构与拉伸性能

      2019, 35(1):48-52. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0009

      摘要 (573) HTML (0) PDF 1.28 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用差示扫描量热分析、X射线衍射、扫描电镜、拉伸试验等测试手段研究了低缠结超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及其制品的结晶行为、晶体形态与拉伸性能。结果表明,低缠结超高分子量聚乙烯的结晶度较高(80%~90%),晶粒尺寸相对较大,晶型为正交晶型;在低于熔点下热压成膜,使得晶粒重排和结晶度略有下降,压延膜具有超倍拉伸的特点,进一步证实了其的确具有低缠结的特性;压延膜经超倍拉伸,取向膜的拉伸强度可达1.6 GPa以上,其平均模量为123 GPa。

    • MCA/CD-PA6的制备及其结构与性能

      2019, 35(1):53-58. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0010

      摘要 (408) HTML (0) PDF 2.61 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用两步熔融聚合法制备出一种同时具备阳离子可染和阻燃效应的新型尼龙6(PA6)。 通过在PA6大分子链段中引入具有双羧基官能团的间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA),得到阳离子可染PA6(CD-PA6),再加入三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)作为有机阻燃单体制得。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和热重分析等手段表征,证实5-SSIPA和MCA分散在PA6基体中。染色实验证实5-SSIPA的加入使得PA6阳离子染料的上染率高,最高可达96.79%,且色彩亮丽;阻燃性能测试结果显示MCA的加入使MCA/CD-PA6极限氧指数最高可达27,发烟减小且无黑烟,熔滴现象较不明显。

    • 非活性稀释剂对常温固化环氧树脂性能的影响

      2019, 35(1):59-63. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0011

      摘要 (481) HTML (0) PDF 1.90 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用常温、中温以及高温混合固化剂对环氧树脂首先进行常温固化,再进行环境升温诱导后固化,分析了非活性稀释剂癸二酸二丁酯对该常温固化环氧树脂固化性能的影响。通过平板小刀法、差示扫描量热分析、固化度测试以及动态力学热分析,分别评价了稀释剂对该室温固化环氧树脂的固化时间、反应过程、反应程度以及固化物耐热性能的影响,并通过三点弯曲试验分析了其复合材料室温及高温条件下的力学性能。结果表明,常温固化环氧树脂体系具有在环境升温过程中产生梯度反应的特征。而稀释剂的添加使树脂体系在25 ℃时的固化时间延长率为37.5%;稀释剂有助于减缓体系内部的固化反应,提高常温固化物的固化度和储能模量,但会明显造成玻璃化转变温度的降低;经环境升温过程之后,稀释剂对固化度和储能模量的影响减弱,但玻璃化转变温度的降低幅度增大;癸二酸二丁酯作为稀释剂可显著提高环氧树脂复合材料的弯曲强度,但会减弱其高温力学性能保持能力。

    • 增塑剂对聚氯乙烯溶胶凝胶塑化流变性能的影响

      2019, 35(1):64-69. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0012

      摘要 (460) HTML (0) PDF 1.82 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了不同增塑剂制备的聚氯乙烯(PVC)溶胶复数黏度(η)随温度或时间的流变性能变化情况,并探讨了引起流变性能差异的原因。结果表明,随温度升高或时间延长,η呈先降低,后由缓慢上升至急速上升,形成1个肩峰并达到最大值,最后又逐步减小的非正态分布趋势。各PVC溶胶在流变曲线的前3个阶段,η差异明显——第1阶段,η主要与增塑剂黏度成正比;第2、第3阶段——η主要与增塑剂的增塑效率和溶解度参数有关;第4阶段——约在160 ℃或30 min后,各流变曲线趋于重合,η的大小无明显差异。

    • 铁改性酚醛树脂的合成与结构表征

      2019, 35(1):70-74. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0013

      摘要 (462) HTML (0) PDF 2.06 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过配位反应在热固性酚醛树脂中引入三价铁离子,合成了铁改性酚醛树脂。通过红外光谱仪、X射线光电子能谱仪以及利用电导率测定配位数的方法表征了铁改性酚醛树脂的结构,分析得到三价铁离子与酚醛树脂形成六配位的结构,4个氧原子来自亚氨基二乙酸的羧酸基,2个氧原子来自游离的酚羟基。与普通树脂相比,铁改性酚醛树脂的固含量和残炭率明显提高,分别达到89.16%和51.41%;通过热重分析表明,铁改性酚醛树脂的耐热性能明显提高。

    • SBS改性甲壳型液晶高分子的力学性能与形状记忆行为

      2019, 35(1):75-83. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0014

      摘要 (585) HTML (0) PDF 5.67 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:用溶液共混法将SBS分别改性甲壳型液晶高分子PBPCS、PMPCS、PDCHVT、PbiPCS,得到4种共混改性薄膜材料。通过差示扫描量热分析法测试共混材料玻璃化转变温度及光学显微镜观察薄膜表面形貌,表明甲壳型液晶高分子与SBS属于不相容组分。动态力学热分析(DMA)和力学性能测试表明,随着SBS含量的增加,改性薄膜的储能模量降低,但韧性增强,拉伸强度和断裂伸长率明显提高。DMA循环形状记忆测试表明,加入SBS改性后,PMPCS、PbiPCS的形状记忆回复率有较大提高,SBS/PBPCS (5/5)、SBS/PDCHVT (5/5)薄膜有较好的综合形状记忆性能,其中SBS/PBPCS (5/5) 长方形薄膜(25 mm×5 mm×02 mm)拉伸强度为2 MPa,断裂伸长率为400%,形状记忆固定率为75%,形状记忆回复率为99%。

    • 恒黏剂对杯凝胶可塑度及硫化胶性能的影响

      2019, 35(1):84-88. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0015

      摘要 (847) HTML (0) PDF 1.77 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:以盐酸羟胺(HH)和OPRHAZ(OP)2种恒黏剂对天然橡胶杯凝胶进行恒黏改性,制备恒黏橡胶。用门尼黏度仪、凝胶渗透色谱、华莱士塑性计分析盐酸羟胺和OPRHAZ对天然橡胶门尼黏度、相对分子质量、塑性初值(P0)和塑性保持率(PRI)的影响。实验结果表明,0.2~0.6 phr的盐酸羟胺和0.2~0.6 phr的OPRHAZ都可以有效地将天然橡胶杯凝胶的门尼黏度控制在60以下,制备出恒黏胶的塑性初值(P0)≥30。

    • 三元单体可控接枝聚氯乙烯纤维吸附剂的吸铀性能

      2019, 35(1):89-95. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0016

      摘要 (722) HTML (0) PDF 2.31 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚氯乙烯(PVC)为基材,利用电子转移活化再生原子转移自由基聚合法(ARGET-ATRP)在PVC上引入丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和二乙烯基苯(DVB),合成了具有高强度、高接枝率(1052%)的PVC-AO-MMA-DVB三元共聚吸附剂。并探究了PVC-AO-MMA-DVB三元共聚吸附剂在不同固液比、不同pH、不同温度等实验条件下对铀酰离子U(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,在固液比为1/2时,吸附量达到最高;偕胺肟吸附剂吸附铀酰离子的最佳pH范围为5.0~5.5;由动力学分析,PVC-AO-MMA-DVB三元共聚吸附剂吸附铀酰离子过程伴随着物理吸附和化学吸附,化学吸附占优。

    • 拉伸工艺对熔纺聚对苯二甲酸乙二醇酯单丝的拉伸与热收缩行为的影响

      2019, 35(1):96-101. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0017

      摘要 (656) HTML (0) PDF 2.30 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:对熔融纺丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)单丝进行两级拉伸和热定型收缩处理,分析总拉伸比、一级拉伸比、二级拉伸和热定型温度及收缩比对单丝拉伸与热收缩性能的影响。随着总拉伸比增大,单丝取向度和结晶度增大,其中一级拉伸比增大强化分子链取向,促进结晶结构完善,单丝刚性增强,但热收缩率增大,选定一级拉伸比2.65,二级拉伸不影响结晶度,仅影响分子链取向程度。保持总拉伸比为5.83,一级和二级拉伸比及热定型温度均不变,二级拉伸温度升高强化分子链松弛、拉伸取向和结晶完善,热收缩率明显减小。当降低二级拉伸比使总拉伸比降为5.21,削弱拉伸取向和结晶,单丝刚性降低,使热收缩率下降至1.7%,选定二级拉伸温度为240 ℃。收缩比为0.920的热定型处理阶段单丝收缩充分,热收缩率减小至1.1%,最佳热定型温度为235 ℃。

    • 双转子连续混炼挤出机转子结构对聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料性能的影响

      2019, 35(1):102-108. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0018

      摘要 (556) HTML (0) PDF 3.61 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:双转子连续混炼挤出机转子结构对制备的复合材料性能有较大影响。文中运用2种不同结构的转子,通过母粒熔融共混方法制备了聚丙烯/多壁碳纳米管导电复合材料,并对其微观结构、流变学、导电性、力学性能进行了测试,研究了转子结构对复合材料性能的影响。结果表明,低转速下混沌转子的分散和分布混合能力均高于经典转子;采用混沌转子制备的复合材料性能更优;其导电渗流阈值低至0.4%,体积电阻率低至105 Ω·cm量级,拉伸强度达到26.52 MPa,弯曲模量达到1544.85 MPa,冲击韧性达到23.98 kJ/m2,断裂伸长率在16.14%以上。

    • 紫外光引发甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚制备相变调温织物及其性能

      2019, 35(1):109-114. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0019

      摘要 (498) HTML (0) PDF 2.13 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用紫外光原位聚合法,在纺织品上制备以正十四醇为芯材,以甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物为壁材的相变调温织物。采用场发射扫描电子显微镜、光量热差示扫描量热仪、热重分析仪、精密温度记录仪研究相变调温织物的表面形貌、热性能和调温性能。研究结果表明,当乳化速度为2500 r/min时,共聚物以成膜形式将正十四醇包覆在织物纤维表面,均匀分布在纤维中。测试结果表明,该调温织物的相变调温范围在22~34 ℃和36~42 ℃,相变潜热达到17.24 J/g ;经70 ℃加热30 min处理未发生明显泄露,且分解温度比正十四醇提高了20 ℃左右,热稳定性较好,降温曲线表明具有较好的相变调温性能。

    • 一种高强度抗脱水纳米复合水凝胶的合成及表征

      2019, 35(1):115-121. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0020

      摘要 (561) HTML (0) PDF 5.67 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:水和甘油的混合溶液为液态组分,丙烯酸(AA)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为共聚单体,纳米氧化铝(Al2O3)为交联剂,原位自由基聚合制备了一种具有抗脱水性能的高强度纳米复合水凝胶。扫描电子显微镜表征和力学性质测试结果表明,甘油的加入不会影响单体的聚合以及水凝胶三维网络结构的形成。当甘油质量分数从0%增加到40%时,水凝胶的拉伸强度由181.3 kPa增加到274.6 kPa;进一步增加甘油质量分数至80%,水凝胶的拉伸强度逐渐减小至113.6 kPa。热重分析、差示扫描量热法以及抗脱水实验研究结果显示,随着甘油含量的增加,水凝胶在空气中的水分蒸发逐渐降低,显示出优异的抗脱水性能。基于水凝胶优异的力学性质和抗脱水性能,当甘油质量分数为60%和80%时,水凝胶在空气中放置10 d依然能保持与初始制备水凝胶相当的优异力学性质。这种新型水凝胶在人工皮肤、软机器人领域有潜在的应用价值。

    • 间苯二酚-双醛淀粉-甲醛共缩聚树脂胶黏剂制备

      2019, 35(1):122-129. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0021

      摘要 (412) HTML (0) PDF 2.38 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以玉米淀粉为原料,通过高碘酸钠在酸性条件下氧化得到双醛淀粉。将双醛淀粉与甲醛一起作为醛基给予体,与间苯二酚(R)共缩聚制备间苯二酚-双醛淀粉-甲醛(RDSF)树脂胶黏剂。研究了双醛淀粉用量、共反应pH、共反应温度和共反应时间对RDSF树脂胶黏剂固体含量、黏度、固化时间和胶接强度的影响。结果表明,双醛淀粉加入量为0.15 mol,共反应pH 值为9.0,共反应温度为70 ℃,共反应时间为90 min时,制得的RDSF树脂胶黏剂综合性能最佳,此时固体含量为42.59%,黏度为725 mPa·s,固化时间为53 s,干状胶合强度为1.38 MPa,湿状胶合强度为1.17 MPa。傅里叶变换红外光谱测试发现RDSF树脂的结构近似于间苯二酚-甲醛(RF)树脂,表明RDSF树脂可代替RF树脂使用。差示扫描量热分析发现RDSF树脂的固化温度和固化焓值低于RF树脂,固化峰值温度为77.43 ℃,固化焓值为-238.91 J/g,表明其固化能耗更低。

    • 聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料的制备与性能

      2019, 35(1):130-135. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0022

      摘要 (421) HTML (0) PDF 2.28 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过原位聚合法在聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)水溶液中合成聚苯胺中空微球,用硝酸铈对其进行掺杂后制备出聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料。采用红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜和透射电镜对聚苯胺/硝酸铈复合材料进行表征;用循环伏安法和电化学阻抗法等研究复合材料的电化学性能。研究结果表明,负载有稀土铈离子的聚苯胺中空微球的外径约为405nm 且球形度较高。硝酸铈的质量分数为20%时,聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料的电导率达到最大值46.76S/cm,比聚苯胺的电导率增加了377%;同时,电荷转移电阻(Rct)降低到5 Ω 左右。硝酸铈的质量分数为15%时,电极材料的自腐蚀电位达到-0.157 V,自腐蚀电流密度从聚苯胺的15.85 μA/cm2 降低到不足0.47 μA/cm2,降低了约97%。循环伏安曲线、电化学阻抗和极化曲线测试结果显示聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料具有更大的电容量,更高的电化学活性和缓蚀效率。

    • 相变微胶囊/环氧树脂复合泡沫的制备及性能

      2019, 35(1):136-141. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0023

      摘要 (565) HTML (0) PDF 2.61 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:以石蜡@密胺树脂微胶囊(Pn@MF)为相变填料,环氧树脂为支撑材料,通过将相变微胶囊封装在环氧树脂泡沫中得到一种复合相变材料(CPCMs)。通过扫描电镜表征表明相变微胶囊与环氧树脂泡沫相容性良好。随着微胶囊含量的增加,差示扫描量热分析表明CPCMs的相变焓值增大,当Pn@MF含量为40%时,焓值达到102.2 J/g,其泄漏率仅为1.31%,具有较低的渗漏率;CPCMs的热导率始终低于0.14 W/(m·K)。随着发泡剂含量的增加,CPCMs的渗漏率降低,热导率降低,而力学性能先升高后降低。发泡温度的升高会对渗漏率、热导率和力学性能产生不利影响。CPCMs的低导热率和低泄漏率可应用于热能储存领域。

    • 钛酸四丁酯/季铵化壳聚糖无机/有机杂化膜的制备及耐碱性

      2019, 35(1):142-147. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0024

      摘要 (364) HTML (0) PDF 3.74 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:将钛酸四丁酯(TBT)均匀地掺入到季铵化壳聚糖(QCS)中制备无机/有机杂化膜。借助红外光谱、扫描电镜等分析膜样品的结构和形貌;通过力学性能、含水率、离子交换量、电导率等性能指标进行膜性能测试。试验过程中,将膜浸渍在3mol/L和6mol/L的NaOH 溶液中,考察不同浓度、不同时间对膜耐碱性能的影响,以此探讨其作为燃料电池电解质膜使用的可行性。结果表明,随着TBT含量的增加,膜的力学性能增加,而膜的含水率、离子交换量和电导率均呈现降低趋势。碱处理之后除了膜的含水率增加,其余各项性能指标均比相应未碱处理的膜样品有所降低,降低幅度小于5%;电导保留率随着温度升高、碱液浓度增加也在一定程度上有所降低,但均保持在90%以上,而且膜外观形貌无明显变化,说明该膜具有较好的耐碱稳定性能。

    • 介孔分子筛SBA-15/水基聚氨酯复合乳液的制备与性能

      2019, 35(1):148-152. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0025

      摘要 (379) HTML (0) PDF 2.26 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以介孔分子筛SBA-15、聚己二酸己二醇酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二羟甲基丙酸等为主要原料制备了介孔分子筛/水基聚氨酯(SBA-15/WPU)复合乳液。利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱及X 射线衍射对SBA-15及SBA-15/WPU 复合乳液进行表征,并对乳液的热性能、力学性能及耐水性进行测试。结果表明,SBA-15均匀分散在WPU 基体中,充当物理交联点,与氨酯键形成氢键或化学键,使聚氨酯体系交联度增大,相分离程度增加,且WPU 在SBA-15孔道中发生聚合反应。热性能分析表明,当热失重率为50% 时,0.2% SBA-15/WPU 的失重温度比WPU 高26.7 ℃,表明SBA-15可提高WPU 的耐热性能。力学性能和耐水性测试数据表明,SBA-15质量分数为0.2%时,复合材料力学性能和耐水性最佳。SBA-15/WPU 复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别是纯WPU 的1.91倍和0.77倍。

    • 鹿角菜提取液直接制备卡拉胶纤维的可行性分析

      2019, 35(1):153-160. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0026

      摘要 (393) HTML (0) PDF 4.03 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以鹿角菜为原料,在卡拉胶提取过程中将所得的提取液,不经沉淀干燥成粉末状态,直接作为纺丝液制备卡拉胶纤维,通过正交试验确定最佳制备提取液的工艺参数。结果表明,根据拉伸试验结果,NaOH 的浓度、水浴温度、提取时间分别为8%、95 ℃和2 h为最佳制备提取液的条件。此条件下的提取液通过动态光散射和凝胶渗透色谱测试对其粒径和相对分子质量分布进行分析,结果表明提取液中的粒径分布均匀,平均直径为218 nm,提取液中卡拉胶的重均相对分子质量为1.05×106,并且相对分子质量分布较窄,因此此提取液适合直接纺丝;另外,在最佳条件下制备的卡拉胶纤维的物理和化学性能通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和能量色散谱仪进行表征,进而推测出卡拉胶纤维的成纤机理,为由鹿角菜提取液一步成纤提供了依据。

    • 基于点击反应大分子紫外线吸收剂的合成及在EVA 中的应用

      2019, 35(1):161-167. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0027

      摘要 (437) HTML (0) PDF 4.39 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:以巯基-烯点击化学反应的方法,制备了一种新型大分子紫外线吸收剂PHA-b-PEUV-0。通过红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱对产物的结构进行了表征。利用ATR-FT-IR、拉伸强度保持率、接触角、邵氏硬度、X射线光电子能谱以及表面形貌研究了PHA-b-PEUV-0对乙烯-醋酸乙烯(EVA)材料的抗紫外加速老化性能,并与2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)的应用性能进行了对比研究。结果表明,EVA材料添加PHA-b-PEUV-0与UV-0紫外线吸收剂均可以起到一定的防御紫外加速老化的作用,但PHA-b-PEUV-0在抑制EVA材料表面含氧量与羰基指数增加、拉伸强度保持率及邵氏硬度降低等方面均优于UV-0。2种紫外吸收剂对EVA材料表面接触角的影响不同,添加PHA-b-PEUV-0的EVA 材料表面接触角随老化时间的延长呈先减小后增大的交替变化趋势,添加UV-0的EVA材料的接触角随老化时间的延长呈先减小后增大的现象,但添加PHA-b-PEUV-0的EVA材料的接触角波动幅度较小。扫描电镜观察到空白EVA 材料在老化20 d开始有凹陷出现,随老化时间的延长,凹陷结构逐渐增多。添加UV-0的材料表面从老化20d开始有凹陷及碎屑状物析出,老化40d后碎屑物增多,而添加PHA-b-PEUV-0的EVA 材料在老化30d后才出现少量的凸起结构,可见PHA-b-PEUV-0具有优于UV-0的综合抗紫外加速老化性能。

    • Janus纳米材料可控制备的研究进展

      2019, 35(1):168-175. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0028

      摘要 (507) HTML (0) PDF 2.07 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:Janus纳米材料是指同一结构中含有2种不同化学组成或不同极性的非对称结构,尺寸一般为纳米级或微米级的各向异性结构材料,主要是通过化学改性或其他相互作用有序组装而形成。由于其特殊的结构和表面性能,可作为Pickering乳化剂、增溶剂、催化剂等而备受关注。文中归纳了Janus纳米材料的可控制备方法及特点和适用范围,包括:拓扑选择表面改性、诱导相分离、自组装和微流体技术等,并就Janus粒子的特殊结构带来的性能尤其是两亲性和界面增容性做以简述,最后就Janus纳米材料的发展提出了建议。

    • 石墨烯基柔性薄膜复合材料及其功能化的研究进展

      2019, 35(1):176-182. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0029

      摘要 (445) HTML (0) PDF 1.78 M (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了石墨烯基柔性薄膜复合材料的制备方法及功能化应用。石墨烯基柔性复合薄膜的制备方法包括共混、旋涂、包裹、静电自组装、破碎重组、原位聚合、开环聚合等。不同的修饰途径或聚合物复合会影响石墨烯基柔性复合薄膜的功能化应用。金属修饰可制备对特定气体具有响应的气敏传感器以及较强电子传输能力的锂离子电池负极材料等;聚合物复合石墨烯可制备酶传感器、生物传感器、生物支撑薄膜等。石墨烯基薄膜不同的掺杂方式,不仅使石墨烯薄膜具有金属、聚合物的性质,而且其展现出的功能化,对电子设备、光电器件的发展也有着重要的意义。

    • 层状纳米磷酸锆的制备及催化成炭阻燃聚合物的研究进展

      2019, 35(1):183-190. DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0030

      摘要 (372) HTML (0) PDF 4.95 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:α-磷酸锆(α-ZrP)是一类尺寸可控,具有固体酸催化效应的二维层状纳米材料。α-ZrP层间有大量的Brφnsted酸点和Lewis酸点,在高温燃烧时能催化聚合物交联成炭,形成“屏障”,阻隔可燃气体、氧气和热量的传输,是一类新型高效的纳米阻燃剂,在聚合物阻燃领域有着巨大的发展潜力。文中简要概述了通过回流法、水热法和沉淀法合成α-ZrP,以及通过熔融共混、溶液插层、原位聚合和层层自组装法制备聚合物纳米复合材料,综述了近年来α-ZrP催化成炭阻燃聚合物的研究进展,并对其在阻燃领域的发展方向进行了展望。

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