POE离聚物的制备及其增韧改性PA6

为解决传统功能单体接枝聚烯烃弹性体(POE)增韧尼龙6 (PA6)后,共混物黏度提高、流动性极大降低的问题,以双叔丁基过氧化异丙基苯为引发剂,采用Zn(OH)_(2)、衣康酸(ITA)、共聚单体苯乙烯与POE熔融共混接枝反应,ITA中的羧基在POE熔融接枝过程中部分或全部中和,一步法制备了不同中和度的POE离聚物。通过傅里叶变换红外光谱对接枝的POE结构进行了表征,结果表明ITA接枝后的POE在1 710 cm^(-1)处出现了羰基基团的特征吸收峰,而Zn(OH)_(2)和POE在1 600~1 800 cm^(-1)处出现一个复合吸收带,对应于羧酸盐的特征吸收峰,证明了成功将离子键引入POE中。使用不同中和度POE离聚物对PA6进行增韧实验,研究了其对PA6/POE共混物力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明:离子键的引入不仅提高了PA6/POE共混物合金的相容性,极大地提高了共混物力学性能,还能降低稳定化学键对共混物流动性下降的影响,提高共混物的熔体流动速率。

基于阴离子交换膜电解水的离聚物研究进展

在能源日益匮乏的今天,氢能作为一种可再生、绿色环保的新型能源成为全球节能降碳的重要载体。传统的碱水电解(Alkaline water electrolysis,AWE)制氢要求较高pH的碱液作为电解液,而且只能在低电流密度下工作;质子交换膜电解水(Proton exchange membrane water electrolysis,PEMWE)制氢技术具有电流密度大、效率高的特点,被人们视为最有前景的电解水制氢技术,但是其昂贵的催化剂以及所需的高耐酸性部件成为制约PEMWE发展的重要因素。阴离子交换膜电解水(Anion exchange membrane water electrolysis,AEMWE)作为一种新兴的技术,可以实现低成本“绿氢”制备。相较于AWE,AEMWE避免了高浓度碱液的循环;相较于PEMWE,AEMWE则具有成本低、腐蚀性低等优势。离聚物作为关键部件膜电极(Membrane electrode assembly,MEA)中三相界面(Triple phase boundary,TPB)的重要组成部分,对AEMWE内部催化作用和水管理能力起着重要作用。本文首先围绕AEMWE技术原理和离聚物在AEMWE中的作用进行了概述,随后对常见的不同种类的阴离子离聚物结构及特点进行了总结,最后从结构、含量以及添加剂调控三种调控策略入手,针对如何调控离聚物以达到更加优异的电解性能进行了具体的分析总结。

羟基功能化离聚物对热塑性淀粉/PBAT共混物性能的影响

绿色高分子材料是解决塑料污染这一全球性挑战的重要手段之一,其中高性能材料的开发是关键核心挑战。以热塑性淀粉(TPS)、聚己二酸丁二醇-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和一系列新型羟基功能化离聚物为原料,采用熔融法制备了高性能绿色多相共混体系。深入研究了离聚物和组成对共混物相结构和物理性能的影响规律。离聚物在体系中起到TPS增塑剂、共混物增韧剂和增容剂的多重作用。与甘油一起作用,离聚物可以有效地改善TPS的物理性能。更重要的是,离聚物通过分子间相互作用有效地改善了TPS和PBAT的相容性,有效地增强了共混物的相容性,提供了平衡力学性能和抗老化性能相结合的综合性能,TPS(I2-40%)/PBAT 20/80在30 d后的断裂伸长率为436%。这项研究对于从天然产品和生物塑料中利用含羟基聚合物开发可持续的高性能复合材料具有重要意义。

聚左旋乳酸遥爪离聚物的静态结晶及剪切诱导结晶行为

遥爪离聚物体系由于易形成相对均匀的可逆网络,受到高性能材料领域学者的广泛关注。通过引入磺酸根和Na+反离子,设计合成了一种分子链轻微缠结的聚左旋乳酸遥爪离聚物,由于离子聚集的“锚定”作用,其静态结晶动力学显著延迟。通过时温叠加得到的样品线性黏弹准主曲线显示出宽平台和末端松弛延迟的特点,这反映了强缔合的特点。在韦森堡数大于1的剪切流场作用下,该材料表现出剪切增稠和结晶加速行为。研究发现,增稠是剪切诱导结晶引起的,增稠可能发生在两个区域,即在剪切应力稳定之前或者之后,并且增稠发生在剪切应力稳定之后所需的临界功明显更高,这可能与稳定后缔合点连续的解离和再缔合导致的能量损耗相关。

离聚物含量对质子交换膜燃料电池性能的影响

离聚物含量是构建质子交换膜燃料电池催化层三相反应界面的关键参数,为研究其对膜电极性能的影响,制备了不同I/C比(离聚物与碳载体质量比值)的膜电极,并进行了电极极化性能、敏感性和交流阻抗测试。结果表明:低I/C比(<0.4)或高I/C比(>1.0)时,膜电极均会因为较高的传质极化或浓差极化而导致电极性能较差;而I/C比在0.4~1.0范围内,不同工作条件下存在最佳的I/C比值,且更高的I/C比通常会导致更低的膜电极性能衰减。该研究结果对于膜电极开发过程中催化层结构优化设计具有重要意义。

PBS离聚物作为成核剂对PET性能的影响

本文采用直接酯化-熔融缩聚的方法合成聚丁二酸丁二醇酯离聚物(iPBS),通过核磁共振谱仪(1 H NMR)和拉曼光谱仪(Raman)对其化学结构进行了表征。结构分析表明,iPBS分子主链中含有两种重复结构单元,证明为所设计的聚合物。同步热分析仪(TG)表明,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/iPBS复合材料的热降解温度均在350℃以上,随离子含量的增加而降低,残碳量逐渐增加;差示扫描量热仪(DSC)研究表明,随着离子含量的增加,PET/iPBS复合材料的熔点逐渐增大,非等温结晶能力逐渐变强,成核效率增加。通过偏光显微镜(POM)可以观察到,等温条件下PET/iPBS复合材料的成核位点多,晶核密度大,结晶速率快。广角X射线衍射分析(XRD)表明,随着iPBS的加入,PET与复合材料的曲线具有非常相似的峰形,具有一致的晶型。动态热机械分析(DMA)表明,低温区的储能模量随着iPBS中离子含量的增加而增大,玻璃化转变温度向高温区移动。

SPBT离聚物及其液晶离聚物的合成与表征

首先通过对苯二甲酸二甲酯、5磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与1,4丁二醇的熔融缩聚制得不同离子含量的离聚物SPBT;再将SPBT离聚物与对乙酰氧基苯甲酸通过熔融共缩聚反应获得液晶离聚物PHB/SPBT。对离聚物特性粘度、热性质、流变性能等进行了表征,同时考察了液晶离聚物的热性能、液晶性能。研究发现离子的引入导致SPBT离聚物的特性粘度下降,聚合物的结晶温度以及结晶熔融温度向低温区移动。对液晶离聚物的偏光显微照相分析表明在所研究的离子含量范围内,离子的存在并不影响PHB/SPBT共聚酯液晶态的形成,液晶离聚物具有较好的耐热性能。

聚乙烯-丙烯酸离聚物对PET性能的影响

介绍聚乙烯丙烯酸的接枝共聚及钠盐的形成，并应用红外光谱进行表征，用聚乙烯丙烯酸钠与ＰＥＴ共混，研究离聚物对ＰＥＴ光学性能和力学性能的影响，同时测定共混物的等温结晶速度．

液晶离聚物

液晶离聚物是一种兼具液晶高分子和离聚物结构特征的新型聚合物。本文根据有关文献就其分类、合成、表征作了简要的综述，并对其研究发展前景进行了必要的讨论。

含有磺酸和羧酸基团的聚氨酯离聚物的研究

以聚四氢呋喃醚二醇和４，４’－二苯甲烷二异氰酸酯、二羟甲基丙酸合成了含羧酸基团的聚氨酯，再通过ＮａＨ和丙磺酸内酯接上不同含量的丙磺酸基团。通过ＤＳＣ、动态粘弹谱、应力－应变测试等手段对其形态结构和力学性能进行了研究。结果表明，－ＳＯ－３Ｎａ＋的引入对ＰＵ离聚物的形态结构有较大的影响，－ＳＯ－３含量越高，相分离程度越大；拉伸强度先随－ＳＯ－３Ｎａ＋含量的增加达到最大值，尔后又下降。材料的亲水性随离子含量的增加而增大。用复钙法测试了同时含有－ＳＯ－３和－ＣＯ－２的水溶性聚氨酯样品的抗凝血性，结果表明这些样品均具有一定的抗凝活性。

离聚物对PETP/LDPE共混物的力学性能和相形态的影响

本文通过用挤出机合成了低密度聚乙烯接枝马来酸镧(LDPE—g—MALa)离聚物,并考察了该离聚物对PETP/LDPE共混物的力学性能和相形态的影响。研究表明,离聚物通过改善PETP与LDPE之间的相容性,从而大幅度提高了共混物的冲击强度。

离聚物对PET／LDPE共混物的结构与性能研究

用双螺杆挤出机反应性挤出的方法合成了低密度聚乙烯接桂马来酸镧（ＬＤＰＥ－ｇ－ＭＡＬａ）离聚物。与其它方法相比，该法具有工艺简单、易于工业化生产的特点。我们将离聚物与ＰＥＴ、ＬＤＰＥ在双螺杆挤出机上熔融共混挤出，并用注射成型机制各标准样条，对共混物的力学性能进行了测试，发现离聚物有显著的增韧效果。另外，通过ＩＲ、ＤＳＣ、溶解性实验、分子量的测定等还考察了离聚物对ＰＥＴ／ＬＤＰＥ共混体系的结构影响。

EPDM离聚物中金属反离子对材料性能和形态结构的影响规律

用差示扫描量热分析(DSC)、透射电子显微镜(TEM)和小角X光散射试验(SAXS),对含有不同金属反离子的磺化EPDM离聚物进行了研究。实验结果表明:离子含量仅1mol％左右的EPDM磺酸盐离聚物中,离子聚集成离子簇而无规地分布在基体中。离子簇的大小和密度受金属反离子的影响。金属反离子半径越小、价数越高,则离子簇的尺寸越小、密度越大,解离温度越高,物理交联作用亦越强。

侧链含偶氮基的聚硅氧烷类液晶高分子及其离聚物的合成与表征

以 4 -烯丙氧基 - 4′-硝基偶氮苯 (M1)和 4 -烯丙氧基苯甲酸 (M2 )为单体 ,通过与聚硅氧烷接枝聚合 ,合成了一系列聚合物 P ～P 及离聚物 P ～P 。合成的液晶单体、聚合物及离聚物的结构均通过红外或核磁的验证 ,并通过 DSC、偏光显微镜和 X射线衍射研究了其液晶行为 ,聚合物 P ～P 及离聚物 P ～P 均为向列型液晶。液晶基元的含量和离子基元的引入对液晶的玻璃化温度 (Tg)、液晶相范围 (ΔT)等有显著的影响。聚合物 P ～P 随着液晶基元含量的增加 ,其 Tg 从 98.8℃降低到 6 1.9℃ ,相应地 ΔT从 19.8℃拓宽到 4 3.6℃ ;离聚物 P ～P 的液晶行为随着离子含量的增加 ,其清亮点 (Tc)从 16 6 .2℃降低到 134.5℃ ,ΔT也相应地缩短 ,当离子含量达到 4 0 %时 ,离聚物的液晶相消失。

带有磺酸基团侧链液晶离聚物的液晶性能

一种新型的手性近晶液晶单体 (ML) 4 二羟基二苯基 4′ (2 乙基 ) 己酰基 对 烯丙氧基苯甲酸酯和离子单体 (MI) 4 烯丙氧基偶氮苯磺酸被接枝到含氢硅氧烷链上 ,得到系列含有不同摩尔比的ML 和MI 的液晶聚合物P1～P6·用红外光谱仪 (FTIR)、差热扫描量热仪 (DSC)、热重分析仪 (TGA)、偏光显微镜 (POM )、X射线分析 (WAXD ,SAXS)等对其结构和性能进行了表征·表明P1展现了向列型液晶织构 ,P2 ～P6为近晶型液晶织构 ;离子的引入没有改变液晶类型 ,但是清亮点 (ti)随着离子浓度的增加而增加·

含叔胺基的聚醚的开发和聚氨酯离聚物的合成工艺

以甲胺、正丁胺、无水哌嗪和 N 甲基二乙醇胺为起始剂 ,在氢氧化钾催化下 ,与环氧乙烷聚合得到一系列功能型含叔胺基聚醚 (以下简称为胺基聚醚 ) ,并用端基滴定法与蒸气压渗透法进行了结构表征。以胺基聚醚为软段 ,MDI和 BD为硬段 ,在辛酸亚锡催化下 ,用“一步法”可获得胺基聚醚聚氨酯。适当离子化后 ,即可得到软段型聚氨酯离聚物。这种材料在水性涂料、生物医用材料、高分子配合物和高分子固态电解质等方面具有广阔的科研与应用前景。

羧酸型聚乙二醇聚氨酯离聚物及其导电性能

以聚环氧乙烷（ＰＥＯ）为软段，与４，４’－二苯甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）预聚，以２，２’－二羟甲基丙酸（ＤＭＰＡ）扩链合成了含羧酸基团的聚氨酯，并经中和形成了含不同金属离子的离聚物．测定了样品的热分析数据和力学性能，利用交流阻抗分析仪测定了样品的阻抗谱，由此计算出样品的离子电导率．这类样品由于阴离子（－ＣＯＯ－）固定在聚合物分子链上，因此只有单一阳离子迁移．结果表明，羧酸型聚氨酯离聚物既有较高的单一离子电导率又具有优良的力学性能．讨论了不同软段分子量。

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的等温结晶行为

采用ＤＳＣ对马来酸酐接枝聚丙烯（ＰＰｇＭＡＨ）及其３种５个离聚物的等温结晶行为进行了研究，发现在相对结晶度２％～９０％的范围内符合Ａｖｒａｍｉ方程．马来酸酐的引入及离子化并不改变ＰＰ的结晶行为，但样品的结晶速率增大，同时结晶速率亦随中和度的提高而增大．从Ｈｏｆｍａｎ理论得到７个样品的垂直于晶核的界面自由能σｅ，其变化与Ａｖｒａｍｉ方程的结果是一致的．

含磺酸基聚酯类液晶离聚物的合成与表征

对乙酰氧基苯甲酸与含磺酸基 PET离聚物通过熔融共缩聚反应 ,获得一系列不同离子含量的液晶离聚物。对产物中可溶部分和不溶部分进行了分离 ,并分析了这一现象产生的原因 ;对合成物中离子基团予以定性和定量表征 ;并通过 DSC和 TGA分析对其热性质进行了初步研究。产物的偏光显微照相结果表明其为向列型液晶。

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的非等温结晶动力学

用 Ｄ Ｓ Ｃ 测定了固相接枝法制备的聚丙烯接枝马来酸酐（ Ｐ Ｐｇ Ｍ Ａ Ｈ） 及其３ 种５ 个离聚物在不同冷却速率的非等温结晶动力学．分析了结晶峰温（ Ｔｍａｘ） 、结晶起始温度（ Ｔ０） 、结晶峰的初始斜率（ Ｓｉ） 及结晶峰的半高宽（ Δｗ ） 等结晶峰参数；用 Ａｖｒａｍｉ 方程和综合了 Ａｖｒａｍｉ Ｏｚａｗａ 方程的方法处理非等温结晶动力学．对于全部样品在所有的冷却速率下， Ａｖｒａｍｉ 指数ｎ 值均在２５ ～２８ 之间，说明聚丙烯结晶行为没有改变；但同时发现接枝及离子化后，成核速率加快，晶粒分布变窄，结晶总速率增大，与等温结晶动力学得到的结论一致．