丙烯酸共聚改性液态丙烯酸酯树脂及其复合材料力学性能研究

为了解决丙烯酸酯树脂拉伸强度不足及其与纤维界面结合较弱的问题,本文通过原位聚合的方法,以丙烯酸(AAc)共聚改性液态丙烯酸酯类低聚合树脂(AOLM),通过提高聚丙烯酸酯类树脂基体(PAOLM)分子间作用力,显著提升固化后树脂基体及其玻纤(GF)增强复合材料的整体力学性能。研究结果表明:引入的AAc使PAOLM红外光谱图中出现了分子内氢键(3 545 cm^(-1))和分子间氢键(3 294 cm^(-1))的振动吸收峰;与未改性的PAOLM相比,共聚改性后树脂P(AOLM-AAc)的拉伸强度和模量分别提高了20.86%和32.65%,弯曲强度和模量分别提高了18.14%和25.73%,冲击韧性提高了24.03%,玻璃化转变温度提高了10.03%;与采用AOLM制备的复合材料GF/PAOLM相比,采用AAc改性AOLM制备的复合材料GF/P(AOLM-AAc)的拉伸强度和弯曲强度分别提高了11.62%和37.18%。

PPTA短切纤维/共聚改性PPTA沉析纤维复合纸的制备及其性能研究

采用共聚策略,在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)分子链中引入含有间位结构的间苯二胺(MPD),通过低温溶液缩聚,制备了共聚改性PPTA (MPPTA),利用沉析法得到MPPTA沉析纤维(pMPPTA)。将pMPPTA与PPTA短切纤维(cPPTA)混合后,通过湿法抄造和热压成形制备cPPTA/pMPPTA复合纸,探究了纸张定量及pMPPTA含量对cPPTA/pMPPTA复合纸性能的影响。结果表明,纸张定量及pMPPTA含量对复合纸微观结构影响显著。当纸张定量为90 g/m^(2)及pMPPTA质量分数为60%时,cPPTA/pMPPTA复合纸的力学性能和介电性能较PPTA原纸显著提高,拉伸强度达32.27 MPa。

聚对苯撑苯并二噁唑纤维共聚改性研究进展

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是目前综合性能最好的高性能有机纤维之一,但PBO纤维存在抗紫外光老化性能差、压缩强度低和界面粘结性能差等缺陷,无法满足航天、兵器等领域的严苛需求,因此需对其进行改性以提高性能。根据改性目的,从提升拉伸力学性能、提升压缩强度、改善界面粘接性能和提升抗紫外老化性能4个方面,综述了近年来国内外PBO纤维共聚改性技术的研究进展,提出共聚改性应充分考虑化学结构、凝聚态结构和纺丝工艺对最终纤维性能的综合影响,并对未来PBO纤维的共聚改性技术进行了展望。

PET共聚改性研究进展

综述了近年来聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共聚改性的研究进展。从分子结构层面出发,通过共聚的方法改善PET的热力学性能、生物降解性能、染色性能、阻燃性能及抗静电性能,以拓展PET在功能化和差异化领域的开发和应用。总结了不同性能单体共聚改性的原理及特点,对未来PET共聚改性的研究方向提出了展望。

十四烷二酸共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的流变及可纺性研究

利用毛细管流变仪研究了改性单体十四烷二酸添加量对共聚改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)流变性能的影响。考察了共聚酯表观黏度(ηa)、黏流活化能(Eη)和非牛顿指数(n)与剪切温度及剪切速率的关系,并研究了不同共聚酯的熔融纺丝性能。结果表明:共聚酯属于典型的假塑性非牛顿流体,ηa和Eη随十四烷二酸添加量的增加而下降。随着温度升高,非牛顿指数n值变大,在270、275、280℃时共聚酯n值均略低于空白PET;在285℃,十四烷二酸添加量为4%的共聚酯n值与空白PET相当。共聚酯的结构黏度指数(Δη)随着温度的升高而下降,在285℃时,十四烷二酸添加量为4%的共聚酯与空白PET的Δη值相当。随着十四烷二酸添加量增加,组件压力下降,纺丝机负荷下降。与常规聚酯相对比,十四烷二酸改性共聚酯纤维基本能够符合服用纤维的强伸性能指标,表现出较好的可纺性,并且纤维的柔软程度得到一定提升。

1,4-环己烷二甲酸对PBAT的共聚改性

以对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、1,4-环己烷二甲酸(CHDA)及1,4-丁二醇(BDO)4种单体为原料,采用熔融缩聚法,合成得到一系列聚对苯二甲酸-co-己二酸-co-环己烷二甲酸丁二醇酯(PBCAT)。利用核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪、万能力学测试仪等方法表征了共聚酯的结构和性能。实验结果表明,PBCAT共聚酯的相对数均分子量随CHDA投料比的增大先升高后降低,当投料比PTA:AA:CHDA为1:1:1.1时PBCAT的数均相对分子量为33 450,断裂伸长率为1 314.66%,与PBAT相比,提升了1.7倍。PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度随着CHDA投料比的增大先升高后降低,熔点先由103.9℃升高至119.5℃,后下降至108.6℃。结晶温度先由64.8℃升高至91.7℃,后下降至74.82℃。

共聚改性聚氟乙烯防腐涂料制备及性能研究

为了提高聚氟乙烯漆膜耐磨损、抗弯折和高阻隔应用性能,满足产品加工应用要求,在氟乙烯聚合过程中引入全氟烯烃或全氟乙烯基醚(PPVE),改善产物分子链结构和规整度。经优化共聚组分含量、工艺条件,制得的聚氟乙烯共聚物相对分子质量适中,涂料黏度利于混配与施工。实验模拟卷焊管涂覆生产流程进行喷涂制样,研究了耐磨助剂、腐蚀抑制剂种类及其含量对漆膜耐磨损、防腐性的影响。结果表明:通过将六氟丙烯(HFP)或PPVE引入到聚氟乙烯分子链中,共聚改性聚氟乙烯漆膜的耐磨损和耐腐蚀性更佳,漆膜具有很好的耐冲击性,特别适用于汽车制动管路、动力转向管路和燃油供给与回流管路系统的防腐蚀保护。

共聚改性聚偏氟乙烯水性乳液制备及应用研究

为了制备高固含量、长期贮存稳定、可常温固化的含氟聚合物水性乳液,借鉴无皂乳液聚合技术在偏氟乙烯聚合过程中加入全氟或多氟烷基氧化胺型表面活性剂,以偏氟乙烯-六氟丙烯(VDF-HFP)共聚物为种子乳液,丙烯酸类单体共聚物为壳层,通过优化共聚组分含量、聚合工艺条件,共聚改性制备高固含量聚偏氟乙烯水性乳液。结果表明:制备的水性PVDF乳液固含量40%~53%,放置4个月仍保持颗粒原始状态,高速搅拌剪切未出现凝聚现象,常温固化后的漆膜外观平整光滑,表面无缺陷。经施工及涂膜性能测试评价,共聚改性PVDF水性乳液喷涂、辊涂施工正常,漆膜综合性能与溶剂型PVDF涂料相当。

对苯二甲酸间苯二甲胺盐共聚改性PA6的制备及性能

为了提升聚酰胺(PA)6的耐热性能和力学性能,选用间苯二甲胺(MXDA)和对苯二甲酸(PTA)为原材料,先合成对苯二甲酸间苯二甲胺盐(MXDA-T盐),再与己内酰胺共缩聚,制备得到一系列MXDA-T盐改性PA6树脂。傅里叶变换红外光谱测试结果表明MXDA-T盐链段成功引入PA6分子主链中;树脂相对黏度测试结果表明MXDA-T盐具有较高的反应活性,可获得相对黏度较高的MXDA-T盐改性PA6树脂;热重测试结果表明随着MXDA-T盐用量的增加,MXDA-T盐改性PA6树脂的热稳定性逐步提升;动态力学热分析和差示扫描量热分析的结果表明,随着共聚组分中MXDA-T盐用量增加,MXDA-T盐改性PA6树脂的熔融和结晶温度降低,玻璃化转变温度提高,当MXDA-T盐组分质量分数为20%和30%时,聚合物由半结晶态转变为非晶态;力学性能测试结果表明随着共聚组分中MXDAT盐用量的逐步提升,改性PA6树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量和缺口冲击强度均呈现出先减后增的变化趋势,当MXDA-T盐的质量分数为30%时,改性PA6树脂的力学性能最佳。

热塑性共聚改性聚乙烯醇的结晶动力学

以丙三醇为增塑剂,通过双螺杆熔融挤出热塑化加工工艺,制备了丙三醇热塑化的热塑性共聚改性聚乙烯醇(TCPVA)。采用差示扫描量热法对TCPVA和热塑性常规聚乙烯醇(TPVA)的结晶行为进行了研究与对比,并利用莫志深方程和Avrami方程分别分析非等温结晶动力学和等温结晶动力学。结果表明:TCPVA的结晶温度、结晶速率、结晶活化能、结晶度、晶粒粒径较TPVA低,说明共聚改性基团会破坏分子链的规整性,即TCPVA不易结晶。

聚乙烯醇树脂共聚改性研究进展

为了扩大聚乙烯醇(PVA)的应用领域,通过添加第二单体与醋酸乙烯(VAc)共聚,制备改性PVA,改性后的PVA可以改善某一方面的性能,实现特定领域的应用。主要从羧基改性、乙烯基改性、磺酸基改性三方面介绍了聚乙烯醇共聚改性的方法,为聚乙烯醇的改性应用提供借鉴与参考,也为聚乙烯醇新的应用方向提供思路。

对生物降解聚合物PBS共聚改性的研究

采用不同官能团如苯二甲酸(TA)、聚乙二醇(PEG,Mn=1000)对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)主链进行共聚改性,得到了基于PBS的均聚共聚物PBST;嵌段共聚物PBES。利用1H-NMR、GPC、WXRD、热分析、拉力试验对共聚物的化学结构、相对分子质量、结晶性、热性能及力学性质的影响进行了研究。结果表明:将TA、PEG引入PBS的主链,在较短时间内得到了数均分子质量约5万的无规PBST和嵌段PBES共聚物;PEG的介入使聚合物的结晶度降低、断裂伸长率大幅度增加,最大达846.4%;TA的介入则使其结晶度增加,断裂伸长率呈逐渐减小的趋势,但仍比PBS有所增大;两种聚合物均有良好的热稳定性。

甲壳素和壳聚糖的接枝共聚改性

天然高分子甲壳素、壳聚糖由于分子链上大量存在的反应性官能团 ,易于通过自由基引发与乙烯基单体接枝共聚 ,也可与其它高分子链偶合制得接枝共聚物。通过接枝共聚改性 ,可以赋予甲壳素和壳聚糖以某些新的性能 ,扩大了其应用范围。本文对甲壳素、壳聚糖的接枝共聚改性反应进展。

乳酸、己内酯对聚丁二酸丁二醇酯共聚改性的合成研究

采用环境友好的有机钛催化剂，以不同摩尔比的乳酸（LA）、己内酯（CL）对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）进行了共聚改性，得到了PBS-co-PCL、PBS-co-PLA二元无规共聚物和PBS-co-PCL-co-PLA三元无规共聚物。对添加第3种组分不同的量对共聚物的相对分子质量、化学结构和热性质的影响等进行了研究。结果表明采用有机钛催化剂、反应时间在2～4h内得到了数均相对分子质量7万以上的共聚物，分子质量分布在2左右；所有共聚物热分解温度（热失重2％时）和PBS相比没有大的降低，都在300℃以上；三元共聚物也有良好的热稳定性。

双单体固相共聚改性聚丙烯技术及其机理研究

在马来酸酐 ( MAH)固相接枝改性聚丙烯 ( PP)的过程中加入合适比例的异氰脲酸三烯丙酯 ( TAIC)作为共聚单体 ,可以大大提高 MAH在 PP上的接枝率 ,同时可以有效抑制在普通固相接枝过程中 PP的严重降解 ,得到了性能较好的高极性 PP.与普通固相接枝法与熔体接枝法对比 ,双单体固相共聚接枝改性 PP是一种得到高极性 PP的有效方法 .

聚丁二酸丁二醇酯的共聚改性

分别以乙二醇、己二醇、己二酸作为聚丁二酸丁二醇酯的共聚组分 ,合成了丁二酸丁二醇酯丁二酸乙二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯丁二酸己二醇酯共聚物、丁二酸丁二醇酯己二酸丁二醇酯共聚物。用FT IR和1H NMR对其进行了结构表征 ;GPC测试表明改性产物均具有较高的相对分子质量 ;DSC测试表明其熔点和结晶度较均聚物低 ,其拉伸强度有所降低 ,但断裂伸长率显著提高。

共聚改性尼龙6的弹性和结晶性能的研究

用聚醚酰胺对尼龙6进行了聚合改性。研究了改性尼龙的的聚合方法、纺丝方法以及弹性和结晶性能。结果表明,随着聚醚酰胺含量的增加,尼龙6的弹性和回弹性有很大提高,结晶温度也逐渐降低。

尿素共聚改性聚己二酸丁二醇酯及其性能

以己二酸和1,4-丁二醇为原料,通过酯化反应合成了聚己二酸丁二醇酯(PBA),再用尿素与其通过高温熔融缩聚反应合成了己二酸-丁二醇-尿素共聚物。考察了尿素含量对共聚物热稳定性、结晶性能、吸水率和降解性能的影响。利用红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)对聚合物进行了表征。结果表明,当丁二醇和尿素总量与己二酸的物质的量比n(丁二醇+尿素)∶n(己二酸)为1.16∶1,丁二醇和尿素的物质的量比n(1,4-丁二醇)∶n(尿素)为5∶1时,共聚物的重均分子量(-Mw)约为1×104,对比PBA,共聚物的热稳定性、吸水率和降解性能等有明显的提高。

增粘树脂在丙烯酸酯乳液胶粘剂中的共聚改性研究

主要研究了增粘树脂种类以及用量对丙烯酸酯类乳液胶粘剂的共聚改性,同时探讨了引发剂、溶剂对乳液胶粘剂的性能的影响。研究发现:氢化松香的增粘效果较好,其适宜的用量为不超过单体总量的10％。

1,2-丙二醇对可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的共聚改性

以丁二酸、丁二醇和1,2-丙二醇为原料,采用溶液结合熔融缩聚合成法,得到了一系列聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-丙二醇酯)共聚物P(BS-co-PS)。利用1HNMR、GPC和X射线衍射等方法对共聚物的组成、分子量及其分子量分布、热学性能、结晶性能、力学性能等进行了研究。结果表明:反应4h,即可得到数均分子量60000以上的聚(丁二酸丁二醇酯-co-丁二酸1,2-丙二醇酯)共聚物P(BS-co-PS),分子量分布均小于2.0;随着1,2-丙二醇添加量的增加,共聚物的结晶度降低,熔点下降,但断裂伸长率明显增加,当添加量为30%(摩尔分数)时,断裂伸长率达到417%,表明共聚物具有良好的延展性能;所有共聚物的热分解温度均在300℃以上,具有良好的热稳定性。