超支化PAMAM接枝埃洛石纳米管的制备与表征

采用发散式合成法,通过重复以氨基为端基的整代产物与丙烯酸甲酯进行的Mi-chael加成反应和以酯基为端基的半代产物与乙二胺进行的酰胺化反应两个步骤,得到一系列接枝不同代数超支化聚酰胺-胺(PAMAM)分子的改性埃洛石纳米管(HNTs).利用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、热重分析和透射电镜对产物进行了表征.结果表明:HNTs表面成功接枝了超支化PAMAM,但由于空间位阻的影响,实际接枝率明显小于理论值,第3.0代超支化PAMAM接枝改性HNTs的接枝率达到27.21%;HNTs表面接枝的超支化大分子没有改变埃洛石纳米管的结晶结构.

腰果酚基缩水甘油醚的制备及其性能研究

以腰果酚、环氧氯丙烷为主要原料,制备腰果酚基缩水甘油醚(CGE),并研究CGE/双酚A型环氧树脂(DGEBA)固化物的性能。研究表明,在CGE用量达15%时,环氧树脂固化物的机械性能达到最大值。与纯DGEBA的性能相比,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了35.4%,43.3%和109.5%。随着CGE含量的增加,材料的玻璃化转变温度降低。固化微观相分离和断面出现"海岛"结构是腰果酚基缩水甘油醚的增韧机理。

《聚合物基复合材料工程》课程教学改革研究

《聚合物基复合材料工程》是高分子材料科学与工程专业的一门重要的专业基础课程。本文以提高教学质量、锻炼学生的专业技能和创新能力为目的,针对改课程目前存在的教学问题,根据专业特点,探索和研究了在教学内容、教学方式、实践教学、考核方案等方面的改革,并探讨了改革的实践效果。

《复合材料》课程教学改革探索与实践

《复合材料》课程是材料化学专业的重要专业课,课程内容丰富,涉及面宽。文章对《复合材料》的教学内容、教学方法和考核模式改革进行探索,包括建立优化教学内容、采用多种教学方法、强化实践教学以及改革课程考核方式等。《复合材料》课程的教学改革有助于完善材料化学专业课程建设、提升教学质量,培养创新人才。

《高分子成型加工》课程教学改革与实践

结合高分子材料与工程专业卓越人才培养模式的探索与实践,针对《高分子成型加工》课程的专业特点,近几年通过在教材建设、课程结构设计以及实践教学改革等方面进行了教学模式和教学方法的改革与创新,达到培养学生具有高分子材料及其制品配方设计、工艺研究的工程能力以及创新能力的要求。

卓越人才培养模式下《功能高分子材料》的课堂教学改革

以建设民族高校和卓越人才计划为契机,结合新工科建设和地方经济发展需求,针对目前《功能高分子材料》教学内容繁多、概念抽象枯燥、教学手段单调乏味、学生学习积极性不高等课程教学效果问题,通过对《功能高分子材料》的课程内容、教学模式和教学手段不断改革,开展产学研合作教学。通过这些措施,改善了教学效果,培养了学生的创新意识和工程应用能力,对高分子材料工程卓越人才培养具有借鉴意义。

高折射率含硫环氧树脂的合成与表征

通过2,2′一二巯基二乙硫醚(MES)与环氧氯丙烷反应,合成了一种新型高折射率、低色散的2,2′一二巯基二乙硫醚缩水甘油醚型光学环氧树脂(DGEMES)。采用红外光谱和核磁共振谱图表征了该树脂的结构,并详细讨论了直接法和间接法合成DGEMES的各种反应条件对产率的影响。得出直接法制取DGEMES的最佳原料配比为:n(MFS):n(环氧氯丙烷):n(Na0H)=1:5:1.9,产率为91.81％,折射率为1.5450;间接法制取DGEMES中的最佳原料配比为:n(MES):n(环氧氯丙烷):n(Na0H)=1:2.4:6,产率为99.32％,折射率为1.5661。

《材料分析测试方法》课程的教学改革探讨

材料分析测试方法是材料类本科生的专业必修课程。该课程内容涉及广泛,理论性和实践性较强,同时教材更新缓慢,各种大型分析仪器复杂昂贵,实践教学难以开展。在课程的教学实践中,我们针对学生的知识结构、学习能力和认知水平,以培养学生学习兴趣为出发点,结合实际的教学经验,从教学与实践相结合以及教学与科研相结合这两个方面对课程进行改革和探索。

水性含磷环氧化合物的合成与性能

对9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）改性合成水性含磷环氧化合物。首先，以酚醛环氧树脂F-51和DOPO（初始F-51环氧基与IX）PO摩尔比为3：2）合成出F-51-DOPO加成物。然后，在摩尔比（n（F-51-DOPO的环氧基）／n（MEA））为1：1下，F-51-DOPO加成物与乙醇胺（MEA）反应合成出F-51-DOPO-MEA加成物；最后，在摩尔比（PEGGE环氧基／F-51-DOPO-MEA）为2：1下，F-51-DOPO-MEA加成物与聚醚醇二缩水甘油醚（PEGGE）反应，合成了F-51-DOPO-MEA-PEGGE加成物。性能研究结果表明，其在室温下能均匀分散于水性体系中，与涂膜中的环氧树脂基材相容性良好；并可使涂膜在保持良好硬度前提下，耐冲击性明显得到提高。热重分析结果表明。其可使固化涂膜在450-800℃高温下的残炭率和耐热性显著提高。氧指数测定结果表明，其能有效提高水性环氧树脂材料的极限氧指数（LOI）及阻燃性能。

锰矿制备白炭黑和硫酸锰的工艺研究

为提高锰矿中硫酸锰的浸取率,将锰矿粉与Na OH反应制备白炭黑了后,其滤渣再经酸浸制备硫酸锰.考察了反应温度、反应时间、配比、酸碱浓度等因素对白炭黑产率和锰浸出率的影响.结果表明:在140℃反应8 h,碱矿质量比为1.2∶1,Na OH水溶液质量百分比为40%时,白炭黑的产率可达15.7%.在100℃反应5 h,硫酸与滤渣的质量比为1.2∶1,硫酸水溶液质量百分比为20%时,硫酸锰的浸取率可达13.0%,较传统直接酸浸工艺的浸取率11.0%有所提高.

3,4,5-三羟基苯甲酸基水性含磷环氧固化剂的合成与性能

先用生物基原料3,4,5-三羟基苯甲酸(GA)与环氧氯丙烷反应制备了3,4,5-三羟基苯甲酸基环氧树脂(GAE),然后在初始的GAE的环氧基与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的物料摩尔比为2︰1条件下,GAE与DOPO在乙二醇丁醚溶剂中在催化剂(三苯基膦)作用下反应生成了GAE-2DOPO加成物.探讨了反应温度、反应时间、催化剂量对GAE环氧基转化率的影响,结果表明其适宜工艺条件为:催化剂用量是GAE、DOPO质量和的2%、反应温度150℃、反应时间4 h.再将GAE-2DOPO加成物与自制的长碳链聚醚多胺化合物(TETA-PEGGEAGE)在丙二醇甲醚溶剂中进一步加成反应生成GAE-2DOPO-TETA-PEGGE-AGE加成物,探讨了反应温度、反应时间对GAE-2DOPO环氧基转化率的影响,结果表明其适宜的工艺条件为:反应温度65℃、反应时间7 h.真空蒸馏去除有机溶剂后,将其在水中分散制备出3,4,5-三羟基苯甲酸基水性含磷环氧固化剂.其综合性能优良:具有良好的水分散性、涂膜透明且机械性能良好,并且具有良好的耐热性和阻燃性能.透明的固化膜表明不同组分在膜中均匀分散且相容性良好;其阻燃性比传统的双酚A衍生物类固化剂得到有效提高;LOI值从22.3提高到28.2,达到V1的阻燃等级;其耐热性和残炭率(450~900℃)也得到明显提高:如在800℃下,其残炭率从4.65%提高到18.7%.

改性异佛尔酮二胺环氧固化剂的合成与性能研究

以废弃物腰果壳的提取物腰果酚、甲醛、异佛尔酮二胺为原料合成环氧固化剂,通过正交试验和单因素试验探讨了合成工艺条件,利用红外光谱对其结构进行表征,通过热重分析研究了固化物的耐热性能。结果表明:最佳工艺条件为n(腰果酚):n(甲醛):n(异佛尔酮二胺)=1.0:1.1:1.3,反应时间3 h,反应温度95℃,脱水压力0.0095 MPa,在此工艺条件下合成的改性异佛尔酮二胺固化剂,环氧涂膜的附着力达到1级;热重分析显示,环氧固化物最大失重温度为373.2℃;性能测试结果表明,其固化涂膜性能优良。

TGIC/DOPO/HFMA改性水性环氧固化剂的制备与性能

通过在水性环氧固化剂分子结构中引入含刚性三嗪环结构的异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、具有有效阻燃性能的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)以及具有良好防腐性能的甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)等分子链段,来合成综合性能优良的水性环氧固化剂.探讨了其合成工艺条件,采用FTIR、TGA、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧测试等手段对固化剂的结构、固化涂膜的机械性能、防腐性能、耐热性、残炭率及固化试样的阻燃性能进行了研究.结果表明:先在TGIC/DOPO摩尔比为1:1~2:1,催化剂三苯基膦用量2%,反应温度145℃,时间5 h下合成了TGIC-nDOPO加成物;再在70℃下,将其逐滴地与自制的含氟碳链段(HFMA)、亲水聚醚醇链段及环氧树脂(DGEBA)链段的多胺化合物(TETA-PEGGE-DGEBA-HFMA&HGE)加成反应6 h,可合成出TGIC/DOPO/HFMA改性水性环氧固化剂.所合成的固化剂具有良好的水分散性,应用时与环氧树脂组分相容性良好,固化涂膜透明均匀;涂膜机械性能良好,铅笔硬度为2H^3H,抗冲击性50~55 kgcm,其防腐性能优于普通水性固化剂.固化涂膜在500~800℃下的耐热性和残炭率显著提高:如在600℃下,其残炭率相对于普通水性固化剂的5.5%可提高到20.6%;它还具有良好阻燃性能:LOI值可达到36.3,并通过UL-94垂直燃烧测试,达到V0等级.

《材料科学基础 》课程中融入思政元素的探索

课程思政是高校落实高等教育“三全”育人的重要途径,如何将思政元素有机融入教学过程是理工科类课程思政所面临的挑战。《材料科学基础》作为材料学科的重要核心基础课程,蕴含丰富的思想政治元素。通过提升教师思想认识与政治素养,精心设计课程内容,深入挖掘思政元素和以学生为中心的教学方式的探索,实现对学生科技强国思想、职业责任感和家国情怀等价值观的教育与引领。

不同环氧当量超支化环氧树脂/双酚A型环氧树脂固化体系的相结构

采用光学显微镜研究了不同环氧当量的端羟基超支化环氧树脂(EHBP-n,n=3,6,9,12)/双酚A型环氧树脂(EHBP-n/DGEBA)固化体系的相结构,探讨了EHBP-n/DGEBA固化产物的微观形貌和力学性能的关系。结果表明:随着端羟基超支化环氧树脂质量分数的增加和环氧当量的减小,固化产物的相容性提高。固化微观结构中粒子的尺寸越大,力学性能越好。原位在线观察了9%EHBP-12/DGEBA(EHBP-12的质量分数:9%)的固化过程,提出了均相结构形成的机理。用差示扫描量热法研究了EHBP-12/DGEBA的固化动力学,用扫描电镜背散射电子成像对固化产物的元素分布进行分析,进一步说明EHBP-n与DGEBA具有良好的相容性。

基于硫醇-烯烃点击反应的苯并噁嗪紫外光固化树脂的性能研究

以二烯丙基双酚A制备了烯丙基苯并噁嗪(BA-mt),系统研究了基于硫醇-烯烃点击反应的烯丙基苯并噁嗪/三羟甲基丙烷三丙烯酸脂/三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(BA-mt/TMPTA/TMPMP)紫外光固化体系的机械性能和热性能。结果表明:紫外光固化树脂BA-mt/TMPTA/TMPMP的硬度和耐磨性随着BA-mt含量的增加而提高;随BA-mt用量的增加光固化膜的玻璃化转变温度也不断提高;光固化膜具有良好的耐热性能,光固化膜的初始热分解温度和残炭率都随着BA-mt含量的增加逐渐提高。当BA-mt含量为20%时,BA-mt/TMPTA/TMPMP光固化膜的铅笔硬度(6H)和耐磨性最好,玻璃化转变温度和初始热分解温度分别达到12.4℃和353℃。

UV固化超支化聚磷酸酯的制备与性能研究

以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯和三氯氧磷制备第一代超支化聚磷酸酯,再以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及丙烯酸羟乙酯(HEA)的加成产物(IPDI-HEA)对超支化聚磷酸酯的羟基进行改性,通过控制改性程度,制备了—CC—双键含量不同的可UV固化超支化聚磷酸酯HPUA-1,研究了影响UV固化膜力学性能的影响因素。结果表明:固化后的HPUA附着力为0级,冲击强度50kg·cm,柔韧性为1mm,固化膜硬度和玻璃化转变温度随—CC—双键改性程度的增加而增加。

乙烯基超支化聚酯改性苯并噁嗪紫外光固化树脂的性能研究

先利用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和乙二胺(EDA)制备了乙烯基超支化聚酯(VTHP),然后再利用VTHP改性烯丙基苯并噁嗪(BA-mt)/三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)/异氰脲酸三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙酯](TEMPIC),利用热重分析(TG)、动态热机械分析(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)等方法系统研究了VTHP用量对苯并噁嗪紫外光固化树脂性能的影响。研究结果表明,VTHP提高了苯并噁嗪紫外光固化树脂的热稳定性和玻璃化转变温度,VTHP还显著提高了苯并噁嗪紫外光固化树脂涂层的耐冲击性,且涂层的耐冲击性随着VTHP用量的增加先升高后降低,VTHP的增强增韧机理为原位增强增韧机理。

环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料的制备与性能研究

制备了环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料,研究了纳米金刚石对复合材料力学性能和热性能的影响。研究结果表明,随纳米金刚石含量的增加复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势。当添加0.4%的纳米金刚石时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度比纯环氧树脂分别提高了51.9%和52.5%,冲击强度为纯环氧树脂的1.9倍。复合材料的热稳定性能随着纳米金刚石含量的增加而提高,玻璃化转变温度随着纳米金刚石含量的增加而降低。利用SEM对复合材料增韧增强机理进行了探讨。

“新工科”背景下《高分子成型加工》模块化教学改革探索

针对新技术、新产业的人才培养需求,立足“新工科”建设,以培养学生的创新思维和工程思维,提升学生的创新性、跨学科交叉融合和团队协作能力为目标,进行《高分子成型工程》教学改革是非常必要的。根据本校为少数民族地区培养高质量实用型紧缺专业人才的目标,围绕提高学生科学思维和创新思维能力,在优化课程体系、注重课堂教学与专业实验相结合、融入科研项目等方面进行了具体的教学改革与探索,并取得了良好的教学效果。