原位聚合法制备连续纤维增强热塑复合材料研究进展

原位聚合法在制备连续纤维热塑复合材料时相比传统热熔法,具有树脂粘度低,与增强纤维在微观尺度能很好地浸润,并在纤维周围原位固化一体化成型,较易制得大制件和形状复杂的热塑性复材制品,且制品具有优异的力学性能而备受行业广泛关注。己内酰胺(PA6)阴离子聚合机理及甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)自由基聚合机理的深入研究,并结合拉挤工艺和树脂传递模塑工艺(RTM)特点,近年来原位聚合法制备热塑复合材料引起行业极大兴趣。综述了常见原位聚合树脂基体的聚合特性,并分别论述了其在拉挤工艺和RTM工艺中的实际应用。

原位聚合法制备可降解纤维基地膜及机理分析

为提高农作物秸秆综合利用率,通过原位聚合法,以水稻秸秆作为纤维原料制备陇上覆盖方式的功能型可降解地膜。结果表明,改性后,秸秆纤维基地膜的干抗张力等物理力学性能得到提高。X射线衍射结果显示,改性后秸秆纤维基地膜的相对结晶度从38.11%提升到64.42%,说明功能型助剂可渗透到纤维素的无定形区内,使无定形区的微纤丝向结晶区靠拢引起细胞壁纤维素微纤丝结晶区的宽度增加。改性后秸秆纤维基地膜的接触角从95.35°提高到121.03°,表明改性后地膜的抗水性能提高,能较好的适应户外陇上覆盖要求。TG结果表明,改性后地膜的热稳定性能得到提高。FTIR谱图显示改性剂中的功能性基团与地膜中的纤维结构发生了化学交联反应。XPS结果表明,改性后的秸秆纤维基地膜氧与碳的原子浓度比增加,说明改性剂与地膜纤维发生化学交联反应从而含氧官能团增加。SEM-EDXA结果表明改性剂较好的分布在秸秆纤维基地膜中,有利于纤维的交联。烟草覆盖试验表明,秸秆纤维基地膜提高了烟草种植整体水平。因此,功能型秸秆纤维基地膜能未来可应用于烟草、大蒜、西红柿和水稻等高经济附加值作物,为农作物秸秆综合利用提供新的方向。

原位聚合法制备微胶囊在功能材料的应用进展

综述了原位聚合法制备微胶囊原理、制备影响因素和在功能材料领域的应用进展。分别介绍了油容性单体和水溶性单体利用原位聚合法制备微胶囊的原理及过程,探讨了囊壁种类、芯壁比、乳化剂种类、乳化剂浓度、乳化速率和搅拌速率等制备工艺对微胶囊包覆效果和性能的影响,重点阐述了原位聚合法制备微胶囊在相变材料、阻燃材料和自修复材料领域中的应用,并讨论了应用过程中存在的优缺点,总结了原位聚合法制备微胶囊的工艺缺陷,并对微胶囊与功能基体材料相容性不足的问题进行了展望。

微胶囊相变材料的原位聚合法合成与性能

采用RT31石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备相变材料微胶囊,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和光学显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌和热性能的影响,同时考察了不同乳化剂用量和乳化转速下制备的微胶囊的平均粒径及其分布和热性能,最后讨论了制备过程中不同酸化时间对微胶囊微观形貌的影响.实验结果表明:由52%的吐温60和48%的司盘60组成的复合乳化剂,其用量为芯材质量的5%、乳化转速为3000r/min时,制备的微胶囊呈现呈粒径均一、表面光滑、密封良好的球状,相变温度为303.10K,潜热最高达63.85J/g,平均粒径为9.32μm;在微胶囊的制备过程中,适宜的酸化时间为90min.

原位聚合法制备环氧树脂/纳米SiO_2灌封材料的性能研究

采用原位聚合法制备了环氧树脂/纳米S iO2灌封材料。用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、差热扫描量热法(DSC)等方法研究了材料的结构与性能。结果表明,环氧树脂/纳米S iO2灌封材料的冲击强度和弯曲强度随纳米S iO2含量而变化,当其含量为3%(质量分数)时二者出现最大值,与纯环氧树脂固化物相比冲击强度和弯曲强度分别提高了98%和112%。同时纳米S iO2的加入也使灌封材料的电性能和热性能得到改善,线膨胀系数明显降低,环氧树脂的粘度稍有增加。

原位聚合法制备红色电子墨水微胶囊

采用十八胺对永固红F5R实施表面改性,使其与四氯乙烯之间的亲和性得到改善,获得分散性良好的悬浮液,并有效抑制微胶囊化过程中颗粒的转移。本文将十八胺改性永固红F5R颗粒分散在四氯乙烯中为电泳基液,通过原位聚合法制备了红色电子墨水微胶囊,并采用光学显微镜和扫描电镜研究了微胶囊的表面形貌。

原位聚合法制备鱼藤酮微胶囊

采用三聚氰胺甲醛树脂（MF）作为囊壁,用原位聚合法对生物农药鱼藤酮进行包囊,制备微胶囊制剂.结果表明,MF为较好的生物农药用微胶囊缓释剂型的囊壁材料,该制剂制备工艺简单,具有良好的稳定性,微胶囊在0、25和50℃保存14 d后,未见胶囊的破裂,包封率也无明显改变;搅拌速率选择500 r/min时,制备出的微胶囊粒径在10～60μm,符合农药微胶囊的要求;缓释性较好,大约有7 d以上的缓释时间;包封率为（68.55±5.0）%.

原位聚合法分子复合材料的分类

在论述原位聚合法分子复合材料的概念基础上 ,对近 2 0年来国内外原位聚合分子复合材料的研究进行了综合分析 ,按照不同的复合体系分成三类 ,即 ,功能性原位聚合分子复合材料、以弹性体为基体的原位聚合分子复合材料和以尼龙 - 6为基体的原位聚合分子复合材料。在对这三类原位聚合分子复合材料的制备、性能等论述的基础上 ,对原位聚合法分子复合材料的开发前景进行了展望。

原位聚合法与溶液混合法制备石墨烯/聚酰亚胺复合材料及其性能

利用化学氧化还原法制备出石墨烯。通过原位聚合法及溶液混合法制备出石墨烯/聚酰亚胺复合材料,考察不同复合材料制备方法对其机械性能及导电性能的影响,并对其作用机理进行探讨。结果表明,制备的石墨烯为二维的单层或寡层材料,加入到聚酰亚胺中能够增强其机械性能及电导率。相比溶液混合法,采用原位聚合法时石墨烯在聚酰亚胺基体中分散更均匀,对其团聚作用有更好的抑制作用,制备的复合材料性能更优异。采用该法加入石墨烯的量为1.0 wt%时,拉伸强度达到了132.5 MPa,提高了68.8%;加入量增加到3.0 wt%时,电导率达6.87×10^(-4)S·m^(-1),提高了8个数量级,对聚酰亚胺的性能有显著的增强作用。

原位聚合法制备氨基安替比林分子烙印聚合物及分离特性的研究

以氨基安替比林为模板分子,采用原位聚合法制备了具有特定识别性能的棒状分子烙印聚合物。通过考察烙印分子的化学基团对分离的影响,以及离子作用和氢键作用在分离中的贡献,论证了分子烙印聚合物选择性专一的作用机理。结果表明,这种棒状聚合物对模板分子及其类似物有很好的分离能力。

原位聚合法制备玫瑰香精微胶囊的研究

对以脲醛树脂为壁材、用原位聚合法对玫瑰香精进行微胶囊化的工艺条件进行了研究。考察了影响微胶囊包埋率、粒径及其分布、微胶囊结构的影响因素。优化的缩聚反应条件为:在壁材质量分数为9%时,以NH4Cl做酸性催化剂,酸化4h,终点pH值1 5,60℃～70℃固化,固化2h。可制得包覆良好、粒径分布均匀且平均粒径小于3 5μm的流动性固体微胶囊。

原位聚合法制备聚丙烯酸甲酯/ZnAl层状双氢氧化物插层纳米复合材料及其形貌特征

A poly(methyl acrylate)(PMA)/ZnAl layered double hydroxide(ZnAl-LDH) intercalation nanocomposite is synthesized by in situ polymerization of methyl acrylate with ogano-modified ZnAl-LDH(O-ZnAl-LDH). Its structure and morphology are confirmed by X-ray diffraction(XRD) and transmission electron microscopy(TEM) image. The d 001 of O-ZnAl-LDH is expanded to 2.85 nm after polymerization from 2.63 nm, which indicates the intercalation of PMA chains into the galleries of O-ZnAl-LDH. The (001) diffraction of PMA/ZnAl-LDH nanocomposite is broad due to the exfoliation of some O-ZnAl-LDH layers. The TEM image shows that the most of the layers of O-ZnAl-LDH are stacked with a distance of about 3 nm while some of them are exfoliated and dispersed disorderly in the PMA matrix.

原位聚合法制备共聚POM/SiO_2纳米复合材料结构与性能表征

以三聚甲醛和1,3-二氧戊环为单体,以氟化硼乙醚络合物为引发剂,用原位聚合方法制备共聚POM/SiO2纳米复合材料。使用FESEM和FT-IR研究纳米复合材料的微观形貌和组成,并且使用DSC及XRD等研究纳米复合材料的结晶行为。结果表明:纳米SiO2粒子在POM基体中分散均匀,且达到了纳米级的分散;纳米SiO2粒子的存在未影响共聚POM的分子链结构,POM高分子链与纳米SiO2表面的高能活性点发生了作用(例如氢键、配位键等),但并未发现化学作用的证据;共聚POM/SiO2纳米复合材料的熔点升高;部分纳米粒子充当了成核剂使结晶加快、球晶尺寸减小,还有部分纳米粒子的存在阻碍了片晶的生长,破坏了球晶的对称性。

原位聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇导电材料的研究

采用原位聚合方法合成了聚苯胺 /聚乙烯醇导电复合材料 ,研究了反应体系中聚苯胺的质量分数和反应时间对复合材料电导率的影响 ,并且通过红外光谱和热重分析对其结构和稳定性进行了表征和分析 .

原位聚合法制备PANI/RGO导电复合材料的性能

采用原位聚合法制备聚苯胺(PANI)、PANI/氧化石墨烯(GO)复合材料和PANI/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料。利用四探针测试仪、X射线衍射(XRD)仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、热重(TG)分析仪和扫描电子显微镜(SEM)等对PANI及PANI/GO复合材料和PANI/RGO复合材料进行表征。电导率测试结果表明,当加入GO质量分数为50%时,先还原后聚合法制得PANI/RGO复合材料的导电率可达9.916 S/cm,RGO能有效提高复合材料的导电性;XRD和FTIR分析结果表明,GO和RGO都能较好分散在PANI中;TG分析结果表明,将GO还原为RGO后在小于250℃时能有效提高复合材料的热稳定性。通过原位聚合法能将GO和RGO较好分散在PANI中,形成较好的插层型复合材料,尤其是先还原后聚合法制得的PANI/RGO复合材料具有较好的导电性和热稳定性。

原位聚合法制备水性聚氨酯／改性高岭土复合材料

以接枝在高岭土表面的甲苯二异氰酸酯改性(TDI)、聚醚(N-220)、聚酯(PBA200)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,原位聚合法制备阴离子型水性聚氨酯/改性高岭土复合材料。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对改性高岭土进行表征,差示扫描量热仪、拉力机、扫描电镜(SEM)分别对复合材料胶膜的热性能、力学性能和表面形貌进行了表征,探讨了改性高岭土的含量对复合材料热性能、力学性能、微观形貌和耐水性的影响。结果表明:TDI接枝到高岭土表面,随着改性高岭土含量的增加,聚氨酯的结晶度、机械性能、断裂伸长率和耐水性均有所提高。与聚氨酯相比,当改性高岭土添加量为1.5%时,复合材料的拉伸强度提高了122%,断裂伸长率提高了42.85%。改性高岭土均匀地分布在聚氨酯基体中,提高了其结晶度、耐热性、耐水性、耐酸碱性。

原位聚合法制备颜料耐晒黄-G微胶囊的研究

研究了三聚氰胺树脂微胶囊化耐晒黄 -G的特点和工艺步骤 ,以提高其热稳定性。讨论了乳化分散剂、三聚氰胺与甲醛摩尔比、三聚氰胺囊材用量和反应 pH值对产品性能的影响 ,确定了最佳工艺条件。采用差热分析(DTA)

原位聚合法制备阻燃剂红磷微胶囊的研究

研究了原位聚合法制备阻燃剂红磷微胶囊的工艺 ,测试了产品的吸水率、PH3发生量等物理性能 ,重点讨论了乳化分散剂对微胶囊粒径的影响 。

原位聚合法制备PVC/纳米CaCO_3复合建材专用树脂

在 5L高压釜中采用悬浮法进行氯乙烯 /纳米 Ca CO3粒子原位聚合 ,研究了纳米 Ca CO3对聚合过程和产物性能的影响。结果表明 :纳米填料的加入使降压时间提前、树脂的相对分子质量及分布均略有增加 ;玻璃化温度变化不大 ,但热稳定性增加 ;树脂的粒径及分布变化较小 ,但吸油率上升 ;其制品的抗冲击性能约是纯 PVC树脂的 2倍 ,且拉伸强度。

原位聚合法制备厌氧胶固化引发剂微胶囊

采用原位聚合法制备了以脲醛树脂为壁材、过氧化苯甲酰为芯材的厌氧胶固化引发剂微胶囊。研究了乳化剂聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、阿拉伯树胶、苯乙烯-马来酸酐共聚物的单独使用及阿拉伯树胶与苯乙烯-马来酸酐共聚物的复配组合和其它工艺条件对微胶囊制备的影响;运用FT-IR、TG和SEM等测试技术对微胶囊进行了表征。结果表明,以苯乙烯-马来酸酐共聚物和阿拉伯树胶作为复合乳化剂,反应终点pH值为1.5左右,反应温度70℃,反应时间4 h,搅拌速率1 000 r/m in,可制得分散适中、形貌较好、粒径约为100μm的微胶囊。以实验制备的微胶囊配制成可预涂厌氧胶胶液,性能可以达到国外公司同类产品的技术指标。