环氧基聚硅氧烷调控制备耐水解结晶聚乙交酯的研究

设计合成了环氧基取代的聚硅氧烷(PESQ),以0.5%,1.0%,2.0%及4.0%(质量分数,下同)的浓度与聚乙交酯(PGA)熔融混合,通过对PESQ改性PGA的流变性能、水解性能及结晶性能进行表征,揭示了PESQ改性对PGA带来的影响。结果表明,PESQ以扩链的形式与PGA进行结合,提高PGA复黏度的同时促使其疏水性能的提升,进而改善PGA的水解性能,使得其水解10 d之后的质量损失下降21.1%。此外,PESQ还能促进PGA的结晶,随着PESQ添加量的增加,PGA的结晶温度最高可增至179.5℃,相比于纯PGA的结晶温度172.7℃提升了6.8℃,并且结晶初期的活化能降低,说明PESQ起到了异相成核的作用。

冻融条件对环氧基透水面层的影响研究

为探究环氧基透水面层在冻融循环条件下性能的演变规律,以外观形态、质量损失和强度退化为评定指标,对环氧基透水面层进行冻融循环试验。试验结果表明:环氧基透水面层在经过30次冻融循环后,其质量损失率较小,在0.1%以内,远低于标准的性能要求;抗折强度损失率较大,而抗压强度损失率在10.85%左右,低于标准要求的20%。综合试验结果可知,环氧基透水面层具有优异的抗冻融性能。

环氧基碳纤复合材料表面改性技术对其润湿性与粘附力的影响研究

由于环氧基碳纤维复合材料拥有卓越的机械特性和出色的化学稳定性,它在航空航天和汽车制造等多个领域都展现出了广阔的应用潜力。但是,它的表面能量较低,润湿性不佳,这限制了它与其他材料的粘结能力。该研究目的在于探究环氧基碳纤维复合材料表面改性技术对于润湿性以及粘附力等性能的影响规律。采用物理及化学改性方法系统地考察了改性技术对于复合材料表面能,润湿角及粘接强度等性能的影响。研究表明:表面放电、粗化处理等物理改性及硅烷偶联剂、金属氧化物等化学改性的引入都可以有效地改善复合材料表面性能及润湿性从而改善粘接性能。尤其是引入金属氧化物后,在改善润湿性的同时,也使复合材料的机械强度及热稳定性得到加强。该研究对于优化环氧基碳纤维复合材料性能提供科学依据,对于该复合材料在高性能领域中的应用有一定的理论意义与现实意义。

相转移催化法制备3,4-环氧基环己基甲酸-3′,4′-环氧基环己基甲酯

采用磷钨杂多酸季铵盐为相转移催化剂,以过氧化氢为氧源,由3-环己烯甲酸-3′-环己烯甲酯(简称A)环氧化反应合成3,4-环氧基环己基甲酸-3′,4′-环氧基环己基甲酯(简称AOO)。考察了溶剂的种类、催化剂用量(质量)、反应物料比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响。得到了适宜的合成反应条件,即以60 mmol A计,1,2-二氯乙烷30 mL,n_A:n_(H_2O_2)=1:2.5,催化剂质量1.4 g,温度65℃,时间60 min。在该反应条件下,A的平均转化率在99%以上,产品AOO的平均产率为93.5%。产物经红外光谱、质谱分析证实为目标产物。

端环氧基丁腈橡胶增韧环氧树脂的结构与性能

采用端环氧基丁腈橡胶(ETBN)对环氧树脂进行增韧,研究了增韧环氧树脂浇注体的力学性能。结果表明,随着ETBN含量的增大,冲击强度、断裂伸长率明显增加,其弯曲强度、拉伸强度及拉伸模量降低,表明ETBN对环氧树脂具有明显的增韧效果。环氧树脂浇注体拉伸断面SEM照片表明,固化反应过程中ETBN均匀地分散在环氧树脂体系中。

端环氧基丁腈橡胶增韧环氧树脂的力学性能及微观形貌

以4,4'-二氨基二苯砜(DDS)为固化剂,用端环氧基丁腈橡胶(ETBN)增韧4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(TGDDM),通过差示扫描量热法和傅里叶变换红外光谱法分析了ETBN增韧TGDDM的固化行为,考察了ETBN含量对增韧TGDDM力学性能和吸水率的影响,表征了ETBN增韧TGDDM的微观形貌。结果表明,随着ETBN含量的增加,增韧TGDDM的固化反应放热量逐渐下降,固化放热峰温度则逐渐升高,ETBN与TGDDM在固化过程中反应完全;随着ETBN含量的增加,增韧TGDDM的弯曲强度和弯曲弹性模量都逐渐下降,冲击强度和断裂韧性则先升高后降低,当ETBN质量分数为6.7%时达到最大值,分别为15.9 k J/m2和0.74 MPa·m1/2;未增韧TGDDM表面平滑,裂纹几乎呈直线状,表现为脆性断裂;加入的ETBN均匀分散在TGDDM中,随着ETBN含量的增加,ETBN粒子尺寸增大;ETBN增韧TGDDM具有良好的耐水性。

环氧基有机硅改性明胶及其稳定性的研究

研究了两种含环氧基的硅烷偶联剂2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(E-6)和3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(E-3)分别在反应介质CH3COONa—CH3COOH酸性缓冲溶液(pH值5.50)和Na2HPO3—NaH2PO3碱性缓冲溶液(pH值7.80)中对明胶的改性反应,采用红外光谱和差式扫描量热法(DSC)对改性产物进行了表征,并测定了改性明胶的吸水率与耐酶解能力。结果表明,两种环氧基硅烷偶联剂改性后明胶的热稳定性提高,尤其是碱性条件下E-3改性明胶的热变性温度提高最为显著,由未改性明胶的58.2℃提高到了89.6℃;无论是酸性还是碱性条件下,E-3改性明胶的吸水率都明显降低;碱性条件下E-3改性明胶酶解率由未改性明胶的90%下降至50%,抗酶解能力最强。可见,在实验条件范围中碱性条件下E-3改性明胶的稳定性最优。

含环氧基的交联聚合物载体的制备方法对固定化青霉素酰化酶活性的影响

以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体 ,N ,N′ 亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,采用两种方法合成了大孔、珠状的交联聚合物固定化酶载体 .用红外光谱、扫描电子显微镜及N2 吸附等方法测定了其结构、比表面积、孔径分布和表观活性 .结果表明 ,以液体石蜡为主介质、甲醇水溶液为致孔剂合成的聚合物GM1( 6 0 )作载体时 ,固定化酶水解青霉素G的活性达 5 37U/ g;以正庚烷与四氯乙烯混合溶剂为介质、甲酰胺为致孔剂合成的聚合物GM 2 ( 6 0 )作载体时 ,固定化酶的活性较低 ,为 4 2 6U/g .在 37℃下连续进行 10次间歇操作 (每次反应 10min)后 ,前者活性降至 4 87U/ g,保持了初始活性的 90 7% ;后者活性降至 378U/ g,保持了初始活性的 88 7% .二者催化活性的不同是由于两种方法制备的载体在结构与性能上存在着明显的差异 .GM1( 6 0 )载体孔径大 ,水中溶胀性能好 ,对青霉素酰化酶的偶联作用强 ,固定化效果显著 .

环氧基硅烷改性TiO_2薄膜对尼龙吸水性、耐化学试剂性能的影响

将环氧基硅烷 (GOTMS)引入 Ti O2 溶胶体系 ,采用溶胶 -凝胶低温镀膜方法在尼龙塑料表面形成Ti O2 涂层。利用 IR谱研究了偶联剂改性溶胶在热处理过程中的反应机理 ,XPS及 SEM分析表明 ,Ti O2涂层与尼龙表面通过 GOTMS形成化学界面结合。经 GOTMS改性 Ti O2 涂层处理后的尼龙吸水率是未处理时的一半 ,耐化学试剂性能较未处理时提高了 1倍。

环氧基化磁性微球的制备及表征

采用反相聚合包埋技术制备以Fe3O4为磁核,琼脂糖为壳层的琼脂糖磁性微球,用环氧氯丙烷对其进行表面化学修饰后制得环氧基化磁性微球.通过傅里叶变换红外光谱、热重分析和振动样品磁力测定等表征其结构和性质,采用酶联免疫吸附试验检测其对乙肝表面抗原的固定能力.结果表明,环氧基化磁性微球平均粒径为30.3μm,环氧基含量为140.19μmol·g-1,磁含量为50.53%,饱和磁化强度为11.25emu·g-1,对乙肝表面抗原的固定能力明显高于琼脂糖磁性微球,具有良好的单分散性、超顺磁性和生物兼容性,可作为筛选乙肝表面抗原特异性核酸适配体的载体.

加成型液体硅橡胶用含环氧基的有机硅增粘剂的制备、表征及性能

以烯丙基缩水甘油醚和四甲基环四硅氧烷为原料,制备加成型液体硅橡胶用含环氧基的有机硅增粘剂。用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,考察了加入量对硅橡胶胶料黏度及硫化胶硬度、介电常数、介质损耗因数、绝缘电阻率、电气强度、粘接性能及封装二极管高温反向漏电流的影响。结果表明:增粘剂能提高硅橡胶的粘接强度;影响其绝缘电阻率和电气强度;降低封装二极管的高温反向漏电流;基本不影响硅橡胶胶料黏度及硫化橡胶的硬度、介电常数、介质损耗因数。

环氧基硅烷改性氰酸酯树脂的性能研究

采用环氧基硅烷(ESi)对双酚A型二氰酸酯树脂(BCE)进行改性,研究了ESi用量对ESi/BCE体系力学性能和动态力学性能等影响。结果表明:适量的ESi可以明显提高BCE的韧性和强度;当w(ESi)=6%时,ESi/BCE改性体系的力学性能最好,其冲击强度和弯曲强度分别从10.1 kJ/m2、94.11 MPa提高到14.49 kJ/m2、110.94 MPa;ESi/BCE体系的交联密度降至适度是其韧性提高的主要原因,并且其玻璃化转变温度(Tg)低于纯BCE体系(但降幅不大)。

端环氧基聚氨酯的合成及其与环氧树脂共混物的性能

合成了四种不同数均分子量的聚丙二醇型端环氧基聚氨酯(ETPU),标记为ETPU700、ETPU1000、ETPU1500及ETPU2000,并考察了其与环氧树脂共混物的物理机械性能。采用FT-IR与~1HNMR对端环氧基聚氨酯的结构进行了表征。ETPU/EP的力学性能随ETPU的分子量以及用量的变化而改变:对于ETPU1000、ETPU1500和ETPU2000,ETPU/EP的拉伸强度与冲击值先随ETPU添加量的增加而增加,当ETPU的添加量超过临界值——分别为3phr、5phr、1phr后,会导致拉伸强度与冲击值的下降;对于ETPU700,ETPU/EP的拉伸强度随ETPU添加量的增加而下降,超过临界添加量7phr后拉伸强度上升,而冲击值则随ETPU添加量的增加而缓慢增加。SEM分析表明ETPU/EP呈两相结构,橡胶颗粒粒径随ETPU添加量的上升而增大,且断面呈典型的韧性断裂。DMA测试结果表明ETPU/EP的T_g降低,Tanδ增大,说明ETPU/EP固化后的网络柔韧性增加。

端环氧基硅油改性环氧树脂性能研究

采用端环氧基硅油及其预反应物来改性双酚A型环氧树脂。采用热分析、扫描电镜和力学性能等测试方法系统探讨了改性方法、有机硅含量对环氧树脂性能的影响。采用端环氧基硅油直接物理共混改性的EP,其耐热性几乎不变,但力学性能下降较大。采用5份端环氧基硅油预反应物改性的环氧树脂,其玻璃化转变温度由未改性的163.23℃提高到165.90℃,拉伸强度几乎保持不变,断裂伸长率由7.6%提高到16.7%,冲击强度由20.23 kJ/m2提高到27.19 kJ/m2。拉伸断面的SEM照片表明,环氧树脂固化物显示出明显的增韧效果。

亲水性含环氧基磁性聚合物微球的制备与性能表征

选择甲酰胺作磁性Fe3O4微晶的分散剂，通过设计反相悬浮聚合体系，合成了粒径分布窄、球状亲水性含环氧基磁性聚合物（MGM）．利用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）和低温N2吸附以及化学分析方法对聚合物进行了性能表征．结果表明，合成的MGM呈球形，且粒度分布较窄，粒径为0．13，0．28mm的粒子占91％；甲酰胺分散Fe3O4，微晶表面的亲水性进一步增强，单体甲基丙烯酸缩水甘油酯和N，N＇-亚甲基双丙烯酰胺交联共聚生成的胶粒能够包埋Fe3O4微晶形成胶核，胶核聚集形成均匀、稳定的MGM微球．MGM中Fe3O4含量为6．17％时，比饱和磁化强度σ．达6．5emu／g；其比表面积、平均孔径和孔容分别为117．6m^2／g，15．6nm和0．46cm^3/g，表面环氧基团含量为0．53mmol／g．MGM借助自身的活性环氧基团在十分温和的条件下共价偶联青霉素酰化酶（penicillin G acylase EC 3．5．1．11，简称PGA），制备的固定化酶在37℃下催化水解青霉素G钾生成6-氨基青霉烷酸（6-APA）的表观活性达502IU／g，并且在使用过程中投有出现磁聚集现象．

环氧基多孔磁性复合微球的制备及性质

以聚醚为致孔剂,通过悬浮聚合法制备了表面带有环氧基的多孔磁性复合微球。用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、磁强计(VSM)、压汞法等对其进行了表征,考察了分散剂质量分数对多孔磁性微球性能的影响。结果表明,该微球粒径为35～50μm,表面有不规则孔道,w(Fe3O4)≈15.8%,饱和磁化强度8.98 emu/g。水相中w(PVA)由1.5%升至3%时,微球平均粒径由130μm变为40μm,而平均孔径亦由144 nm降为39 nm。

含环氧基的丙烯酸酯弹性体的合成及其对聚氯乙烯改性研究

以丙烯酸丁酯（ＢＡ），甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）为原料，通过分段乳液聚合，合成了一系列具有不同组成结构的三元共聚物—Ｐ（Ｂ—Ｍ—Ｇ）弹性体，并对此弹性体改性的ＰＶＣ的抗冲击性能进行了系统研究．结果表明：改性剂组成结构的变化对改性体系的冲击性能有较大影响，改性ＰＶＣ的冲击性能最高可达７９ｋＪ／ｍ２．动态力学及ＳＥＭ实验表明，ＰＶＣ与改性体系系部分相容的共混体系，其断裂行为是明显的韧性断裂特征．本文还对改性体系的力学性能进行了研究．

聚乳酸/环氧基笼型倍半硅氧烷纳米复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚乳酸/环氧基笼型倍半硅氧烷(PLA/EVOS)纳米复合材料,利用动态热机械分析(DMA)、热失重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)等表征和分析了材料的性能与结构。结果表明:EVOS的加入显著提高了材料的拉伸性能和储能模量,但对玻璃化转变温度和热分解温度无明显影响;当EVOS质量含量为0.5%时,纳米复合材料的断裂伸长率和储能模量达到最大值,分别为2.23%和7 352 MPa。

基于响应面分析法的环氧基细菌纤维素醚合成条件的优化

将细菌纤维素中存在的大量羟基与环氧氯丙烷结合,制备具有更高反应活性的物质——环氧基细菌纤维素醚。制备过程中采用响应面分析法优化合成条件,并用红外光谱仪对产物进行表征。结果表明,反应时间、碱化浓度和反应体系(8%NaOH)与环氧基含量存在显著相关性;最优合成条件为反应时间10.5h、碱化浓度30%和反应体系(8%NaOH)60.6mL/g(BC);实验值(1.03mmol/g(BC))与预测值(1.09mmol/g(BC))接近,环氧基含量是优化前(0.51mmol/g(BC))的2.02倍。

含环氧基聚合物固定化青霉素酰化酶的催化性能研究

选用含有环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和亲水性的丙烯酰胺(AM)为单体,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,甲酰胺作致孔剂,通过反相悬浮聚合技术成功合成了大孔、珠状GMA-AM-MBAA(GAM)三元聚合物.用合成的比表面积为150.2 m2/g、平均孔体积为0.56 cm3/g、表面环氧基分布密度为4.8μmol/m2的珠状载体制备固定化青霉素酰化酶,固定化酶水解青霉素G钾盐的催化活性随着载体颗粒尺寸的减少而增加,粒径为0.10～0.13 mm时,固定化酶的活性达569 IU/g.固定化酶经20次间歇操作使用后,活性没有明显的衰减.