不同氢化度氢化丁腈橡胶的结构表征与分子模拟

通过核磁共振波谱(1H NMR)、红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异,结果表明,在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中,聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快,其次是反式1,4结构,顺式1,4结构的加氢速率最慢,而腈基基本不发生氢化反应.采用核磁共振谱法对不同氢化度HNBR中不同链段的含量进行定量分析,依据此结果建模并进行分子模拟计算,得到不同氢化丁腈橡胶的密度、内聚能密度(CED)和玻璃化转变温度(Tg)等参数,模拟值与实验结果吻合.实验结果表明,随着氢化度的增加,HNBR的热氧化稳定性逐渐增加,这主要是由于氢化度增加后分子链中双键含量逐渐减少而CED增加的缘故.分子模拟可以有效地计算出多种结构参数,为共聚橡胶材料的制备与加工提供基础数据及理论指导.

轧制聚丙烯取向结构及分布的表征

用偏光显微镜、扫描电镜及广角 X射线衍射法对轧制聚丙烯的取向结构进行了研究 ,其球晶结构轧制后成为一种“饼”状 ,并沿轧制方向排列。用 X射线极角扫描法 (透射 )可以得到聚合物结晶的 c轴取向分布。Legendre多项式中的偶数项系数〈Pn(cosχ)〉c描述了聚合物分子链的取向分布 ,以近仿射形变理论计算出〈Pn〉c(n从 2至 1 0 ) ,其结果与实验数据有较好吻合。

精品课程“高分子物理”网络辅助教学实践报告

随着精品课程建设及网络教育蓬勃发展,高质量网络课程的开发已成为急需的课题.文章讨论了国家精品课程"高分子物理"网络运行一年后的教学实践情况,包括网络教学的设计思路、使用情况统计分析及对改进的思考等.

高速纺丝聚萘二甲酸乙二醇酯纤维的结构与性能

回顾了关于新型聚酯材料聚萘二甲酸乙二醇酯（ＰＥＮ）的研究成果，着重比较了不同制备条件下所得ＰＥＮ 纤维的结构与性能，并介绍了ＰＥＮ 与ＰＥＴ 熔融共混纤维的研究结果。

长纤维增强热塑性复合材料在汽车零配件上的应用进展

介绍了20世纪80年代初期长纤维增强热塑性复合材料(LFT)理论设计概念的提出以及20世纪90年代后LFT的快速发展,同时对其应用范围、性能优点、制备和生产方法以及在汽车多种零配件的应用进展状况以及目前我国国内的发展现状进行了详细介绍。LFT主要应用与开发方向为对力学性能、尺寸稳定性要求较高的汽车制造工业中采用的半结构、结构零配件,国内LFT复合材料仅限于LFT粒料的初步研发与使用,暂无国家标准,更没有成熟的产品与制件设计与应用经验,市场基本上被国外产品垄断,因而LFT是我国目前极具发展潜力的复合材料品种之一。

橡胶纳米增强中的逾渗行为及其机理

通过考察炭黑、纳米氧化锌等纳米增强剂对丁苯橡胶和三元乙丙橡胶的增强作用,首次报道在橡胶的纳米增强中存在着类似于橡胶增韧树脂的逾渗现象,也即橡胶的拉伸强度随着纳米增强剂用量的增加先缓慢增加,进而迅速上升,而后达到平衡;同时,增强剂的粒径越大、逾渗点的增强剂体积分数越高,对应的橡胶拉伸强度也越低。分析认为,这种逾渗现象与纳米增强机理有关;纳米粒子的增强在于诱导产生粒子间伸直链的形成,因而与粒子间距有关;纳米粒子与橡胶间不能完全以化学键结合,否则会严重妨碍伸直链的形成,部分大分子与纳米粒子间形成物理吸附是必要的;高交联密度影响伸直链的形成,进而影响纳米增强效果;应该存在着最小的增强剂临界粒径。

PTT非等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪对PTT进行非等温结晶研究。利用不同动力学模型对其结晶过程进行处理, 并将PTT与PET及PBT的非等温结晶过程进行对比。结果表明:Jeziorny方程和Ozawa方程都可以很好的 描述PTT,PET,PBT的非等温结晶过程;采用结合Avrami方程和Ozawa方程的处理方法,得到了3种聚酯的 结晶速率的大小关系:PBT>PTT>PET。通过计算Ziabicki结晶能力参数,得到3种聚酯的结晶能力的顺序 为:PBT>PTT>PET。

高分子物理本科教学之我见

高分子物理是一门物理课,其内涵为高分子物质的结构、结构演变与各层次结构单元的运动规律,而非聚合物的"结构与性能"关系。这门课为解释结构与性能关系提供基础概念与理论,但不是"结构与性能"关系本身。这样的定位决定了高分子物理课不应采用系统教学法,而应当采用逻辑教学法,即从一个不证自明的公理(逻辑起点)出发,沿着一条主线,依次导出、建立全部理论体系。在高分子物理中,这个逻辑起点就是长链结构,主线就是熵弹性。故该门课程应按熵弹性这条主线展开。对现行高分子物理课程内容进行分析,大多数内容均可用熵弹性的主线串起来,另外少部分内容也与熵弹性有密切关系。应根据这两点对现行课程体系与教学方法进行改造,为课程各项内容之间建立逻辑关系,方便学生的学习与应用。

剪切增稠液体材料的研究现状及其在人体防护装备上的应用

总结了国内外剪切增稠液体材料的研究现状,从其流变特性、增稠机理及其应用于人体防护装备的发展等方面进行了综述。阐述了影响剪切增稠液体材料流变性能的一些因素的研究现状,包括分散相粒子的性质、分散介质的性质、亲水长链高分子的添加量和温度等。

复合调节体系对合成溶聚丁苯橡胶的反应动力学及微观结构的影响

以正丁基锂为引发剂、环己烷/己烷为溶剂,采用间歇聚合工艺对丁二烯与苯乙烯进行共聚反应,合成了溶聚丁苯橡胶(SSBR),考察了不同调节体系[四氢呋喃(THF)、THF/三乙胺、THF/叔丁氧基钾、THF/叔戊氧基钾]和引发温度对反应动力学和SSBR微观结构的影响。结果表明,在单一调节体系或二元调节体系下合成的SSBR中始终存在一定量的苯乙烯微嵌段,无法制备全无规型SSBR。

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

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。

橡胶纳米补强中的逾渗机理和界面相互作用的研究

对不同类型炭黑补强SBR拉伸强度的研究表明,炭黑补强SBR中存在着类似于橡胶增韧塑料的逾渗现象,由此提出橡胶补强临界间距的新概念,并讨论其影响因素。对于炭黑补强SBR体系,存在的一个最大临界粒径(原生粒子直径)为80 nm左右。提出了界面相互作用和最小补强粒子尺寸等橡胶补强设计上的新观点。通过计算机模拟,在分子水平上对橡胶和纳米颗粒间的界面相互作用进行了深入研究,结果表明即使在很强的界面作用(氢键范围)情况下,靠近颗粒表面的分子链仍然具有一定的活动性,在界面处能发生吸附-脱附的过程。从热力学和动力学的角度阐述了在颗粒的表面不太可能形成橡胶玻璃化壳层。

LGF增强增韧PA66汽车专用料的制备及力学性能研究

采用熔融拉挤工艺技术制备了长玻璃纤维增强增韧尼龙(PA)66粒料。实验结果表明,长玻璃纤维增强增韧PA66具有拉伸强度大、弯曲强度大、冲击强度高、成型收缩率小等优异性能,其力学性能超过短玻璃纤维增强增韧PA66的性能,达到了汽车专用料标准要求。

PAN基碳纤维预氧丝的取向结构及力学性能表征

利用傅立叶变换红外光谱仪对不同预氧化程度的聚丙烯腈(PAN)基碳纤维预氧丝进行偏振光谱分析,以反应程度参数(EOR)衡量试样的预氧化反应程度,用红外二向色性比来表征试样的取向程度,并对其力学性能进行了表征。结果表明:PAN纤维在预氧化过程中其化学组成和微观结构都发生了很大变化,纤维的取向程度随EOR的增大而减小,而力学性能也随之下降。

聚对苯二甲酸乙二酯/介孔分子筛原位缩聚复合材料的热分解动力学

研究了惰性气氛下PET/MM S原位缩聚复合物的非等温和等温热分解反应动力学。研究发现热分解过程为一级反应。介孔分子筛的引入提高了聚合物的热稳定性,介孔孔道内的聚合物的热稳定性要高于基体的热稳定性。PET/MM S复合材料比纯PET具有较高的热分解反应的表观活化能,介孔分子筛使聚合物分解后残留物增加。

mLLDPE/LDPE共混物相结构的研究

采用SAXS方法研究了不同配比的茂金属催化聚乙烯 (mLLDPE) /低密度聚乙烯 (LDPE)共混物的界面层厚度σb、Porod指数α、分散相尺寸ac 值、积分不变量Q值等相结构参数。研究结果表明 ,共混物中两相具有部分相容性 ,分散相以片状存在 ;当共混质量比为 80 / 2 0和 2 0 / 80时 。

聚丙烯腈原丝取向结构和力学性能研究

以两段拉伸法制备聚丙烯腈(PAN)原丝,以广角X射线衍射方法研究其微观取向结构,单纤维拉伸实验测得原丝的力学性能,声速法测定其取向系数和模量。结果表明,随着拉伸比的增加,原丝中分子链取向增加,其杨氏模量和断裂强度也随之提高,而断裂伸长率则下降。不同拉伸比的PAN原丝取向系数与Crawford和Kolsky取向模型的理论曲线比较吻合。

聚苯乙烯/介孔分子筛复合材料的研究

采用原位聚合的方法制备了聚苯乙烯/介孔分子筛复合材料。由于介孔分子筛孔径分布狭窄,孔道排列有序,具有很大的比表面积和孔容积,因此在一定条件下单体分子有可能进入分子筛孔道并能在引发剂引发下进行聚合反应。通过IR,TG,XRD,RAM AN,N2吸附,元素分析等对产物进行表征,结果表明,苯乙烯单体进入分子筛孔内并发生了聚合反应。

PET/分子筛复合材料的非等温结晶性能

采用原位聚合法制备了PET/分子筛复合材料并研究了其非等温结晶性能。结果表明 :分子筛的加入有明显的异相成核效应 ,加快了结晶速度 ,增加了结晶度 ,减小了晶粒粒径分布 ;PET及PET/分子筛体系的热结晶峰温随着降温速率的增加而移向低温 ,半结晶时间、结晶度随降温速率的增加而减小 ,晶粒粒径分布则增大 ;分子筛的加入降低了降温速率对PET半结晶时间的影响 ;随着分子筛用量的增加 ,半结晶时间t1/ 2 、结晶热焓ΔH、结晶峰半峰宽ΔW都能达到一个较佳值。

不同结合苯乙烯含量丁苯橡胶产品结构及性能研究

对中结合苯乙烯含量丁苯橡胶SBR1756进行了结构表征和热性能研究,并与低结合苯乙烯含量SBR1723N进行了对比。研究结果表明,SBR1756数均相对分子质量及重均相对分子质量均低于SBR1723N。红外谱图表明,2种样品的基本组成均为丁苯橡胶和环烷油,且差异不大;核磁共振谱图明确了2种样品的结构及含量,均与理论值相符。SBR1756玻璃化转变温度略高,2种样品热性能差异不大,起始分解温度和终止分解温度都比较接近。