含呋喃环生物基芳香聚酰胺纤维的制备与性能

首先通过生物基来源的呋喃二甲酰氯(FDCl)和3,4-二氨基二苯醚(ODA)低温溶液缩聚制备了含呋喃环的芳香聚酰胺树脂溶液(f-resin),采用干喷湿纺得到含呋喃环的芳香聚酰胺纤维(f-fiber)。采用扫描电镜和X射线衍射对f-fiber的表面形貌与聚集态结构进行了分析。结果表明,f-resin的可纺性良好,所得f-fiber粗细均匀,表面光滑,结晶度可达41%以上。就其力学性能、热稳定性、阻燃性与间位芳纶(m-fiber)进行了对比研究,所得f-fiber力学性能、耐热性与阻燃性能优异,略低于间位芳纶,且其原材料来源于生物质,属于环境友好、可持续发展材料,具有广阔的发展前景。

高渗透性芳香聚酰胺反渗透膜的影响因素及机理分析

随着反渗透膜应用的普及化和广泛化,提升其渗透性能成为了当下的迫切追求。为进一步改善以间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体的芳香聚酰胺反渗透膜的分离性能以及表面形貌,从水相浸润时间、油相反应时间、热处理温度和时间、MPD及TMC的添加量、以及二甲亚砜(DMSO)的添加量等方面进行了研究,得到具有均一形貌的高渗透性芳香聚酰胺反渗透膜。通过对芳香聚酰胺反渗透膜进行性能评价、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)等测试。结果表明:改善工艺参数后得到的反渗透膜拥有良好的渗透性能、分离性能以及表面形貌。

基于阿魏酸单体的生物基芳香聚酰胺合成制备及其应用

为满足轨道交通及新能源汽车领域热塑性复合材料基体树脂高性能与易加工的要求,通过结构设计合成一系列新型芳香聚酰胺。以生物质来源的阿魏酸为原料,通过亲核取代反应制备了一种新结构二元酸,并将其引入到热塑性聚酰胺的合成中,成功制备出系列高分子量芳香聚酰胺。这类芳香聚酰胺具有良好的加工能力,耐热性良好,力学性能优异,且分解时成碳含量高,有望成为轨道交通及新能源汽车领域的一种易加工、高强度、高阻燃复合材料基体树脂新选择。

芳香聚酰胺类反渗透膜的研究进展

芳香聚酰胺具有酰胺基团(-CO-NH-),亲水性好,且其机械稳定性、热稳定性及水解稳定性均很好,特别适用于反渗透过程。目前,芳香聚酰胺类膜已经成为主导的反渗透膜产品,广泛应用于海水淡化、电厂水处理、纯净水制取等领域。对近10多年来芳香聚酰胺类反渗透膜的制备,改性等方面的研究进行综合评述。

耐氧化芳香聚酰胺纳滤膜的研究进展

芳香聚酰胺纳滤膜不耐氧化,易被活性氯氧化降解,导致膜性能急剧下降,缩短膜的使用寿命,目前已成为制约芳香聚酰胺纳滤膜应用和发展的关键问题之一。本文综述了芳香聚酰胺纳滤膜的材料和结构,重点概述了芳香聚酰胺氯化和膜性能下降的机制,并进一步介绍了近年来耐氧化芳香聚酰胺纳滤膜的研究进展。

芳香聚酰胺基摩擦材料的研制及应用

采用氯化亚铜、石墨和碳纤维研制了高摩擦系数、低磨损的芳香聚酰胺基摩擦材料，研究了材料的摩擦磨损性能和弯曲强度，结果表明，在芳香聚酰胺中加入氯化亚铜可明显提高材料的磨损性能，磨损体积由纯芳香聚酰胺的１６１×１０－８ｍｍ３降低到１３８×１０－８ｍｍ３，加入石墨和碳纤维不仅降低磨损性，而且还使磨擦系数降低。加入添加剂对弯曲性能影响不大。

表面改性纳米二氧化钛-芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备与表征

采用TMC对亲水纳米TiO2进行表面改性,然后添加在复合反渗透膜的聚酰胺层中,制备了改性纳米TiO2-聚酰胺复合反渗透膜。改性纳米TiO2使用红外光谱法(FTIR)和粒径分析仪进行表征;采用渗透试验,扫描电镜(SEM)、静态接触角仪、原子力显微镜等对复合膜的性能和结构分别测试和表征。结果表明,改性TiO2的表面接枝上酰氯基团,在有机溶剂中的分散性得到提高;SEM和AFM照片证实,TiO2在膜表面分布均匀,膜表面粗糙度增加;杂化复合膜亲水性也有一定程度的提高;膜性能测试结果证实了添加TiO2的复合膜水通量均高于纯聚酰胺膜,同时脱盐率变化很小。当改性TiO2的添加量为0.05%(m/v)时,水通量由11.21 L/(m2.h)提升到32.61 L/(m2.h),对NaCl截留率达到98.9%。试验结果表明,改性TiO2很好地分散在聚酰胺层,提高了水通量,还保持了高脱盐率,膜性能得到提高。

芳香聚酰胺纳滤膜的制备及性能研究

以芳香聚酰胺为原料,采用相转化法制备了芳香聚酰胺纳滤膜,通过正交试验确定了最佳制膜工艺。详细讨论了纳滤膜的分离特性,并对纳滤膜的耐溶剂及抗污染性能进行了初步研究。实验结果表明,所制芳香聚酰胺纳滤膜对无机盐及小分子有机物具有较好的选择分离性能。操作压力为0.4MPa时,该膜对蔗糖的截留率为63.74%,对葡萄糖的截留率为54.36%。膜具有很好的耐溶剂性和抗污染性。

半芳香聚酰胺合成研究现状

简介了半芳香聚酰胺的几种常用合成工艺,综述了均聚半芳香聚酰胺和共聚聚酰胺两个方向的合成研究现状,列举了几种典型的均聚和共聚半芳香聚酰胺的性能和应用方向。指出新品种半芳香聚酰胺的开发主要以在现有半芳香聚酰胺的基础上二元或多元共聚、填料增强的方法获得目标产品为主,以合成新型的均聚半芳香聚酰胺为辅;同时指出新型芳杂环二羧酸或芳杂环二胺是合成新型聚酰胺有价值的原料单体之一。

主链含吡啶杂环的半芳香聚酰胺的合成与表征

以含吡啶杂环的2,5-吡啶二羧酸和1,10-十碳二元胺为主要原料,经过酰氯化、界面缩合和固相后聚合三步合成了一种主链含吡啶杂环的新型长碳链半芳香聚酰胺。采用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热分析、热重分析、X射线衍射、紫外-可见光光谱和溶解性测试对其结构和性能进行了表征。结果显示,该杂环半芳香聚酰胺具有良好的耐热性能,其初始分解温度(T_(d0))为410℃,熔点(T_m)为243℃,在常见的极性溶剂(如三氟乙酸、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜等)中具有良好的溶解性,且其透光性能优于同类别的含苯环半芳香聚酰胺。

芳香聚酰胺纳滤膜的制备及影响因素

以聚间苯二甲酰间苯二胺为原料,采用相转化法制备了芳香聚酰胺纳滤膜.实验重点考察了铸膜液固含量、溶剂蒸发时间、凝胶浴组成和温度、膜厚等因素对所制纳滤膜性能的影响.这些因素主要是通过改变膜表皮层中高聚物的胶束聚集体孔和空间网络孔的大小和数目来影响所制膜的性能.采用扫描电子显微镜(SEM)观察了膜的微观形态结构,表明所制纳滤膜具有典型的不对称结构.

含苯并噁唑半芳香聚酰胺的合成与表征

为了得到同时具有优良耐热性能和易加工性能的新型半芳香聚酰胺,以5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑(ABO)和己二酸基于Yamazaki磷酸化过程合成了聚己二酰对苯撑苯并噁唑二胺(BO6).研究了反应温度对聚合物分子量的影响,并通过FTIR、1H-NMR对其结构进行了表征;利用DSC、TG对其热性能进行了研究.结果表明:反应温度在90℃左右时高聚物获得了最高的粘数.该聚合物的耐热性较脂肪族聚酰胺有较大幅度的提高,同时该聚合物具有较好的耐溶剂性能.

温度对芳香聚酰胺摩擦磨损性能影响的研究

用栓 盘式端面摩擦磨损试验机在干摩擦条件下考察了环境温度对热压成型的聚间苯二甲酰间苯二胺 (PMI A)摩擦磨损性能的影响。并用扫描电子显微镜 (SEM)、X光电子能谱 (XPS)等对磨屑形貌、元素的含量等作了分析研究。结果表明 ,PMIA的摩擦系数随环境温度的升高 ,先增大后减小 ,在 13 7℃出现最大值 ,磨损量随温度的升高而增大。不同的温度下 PMIA产生的磨屑形状不同 ,聚合物的粘弹行为影响着 PMIA的摩擦磨损性能。

芳香聚酰胺纳滤膜在电解质溶液中的动电现象

研究芳香聚酰胺纳滤膜在不同电解质溶液中的流动电位,考察膜两侧压差、电解质浓度、离子价态及溶液pH值对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmolukovski方程与Gouy-Chapmann方程计算膜表面的Zeta电位与电荷密度。结果表明:芳香聚酰胺膜表面荷负电荷;流动电位和Zeta电位绝对值均随电解质浓度的增大而减小;溶液pH值对流动电位和Zeta电位的影响较大;当电解质溶液浓度相同时,芳香聚酰胺膜的流动电位和Zeta电位的绝对值在二价阳离子电解质溶液中比一价阳离子的电解质溶液中均要小,但前者中的等电位点的pH值略大。

含苯基氧化膦结构半芳香聚酰胺的合成与热性能

以双(3-氨基苯基)苯基氧化膦(BAPPO)和癸二酸为单体,通过膦酰化反应合成了含磷半芳香聚酰胺(PA10I),特性黏度为0.62dL/g。利用红外光谱、核磁共振表征了PA10I的结构;利用差示扫描量热法和热重法研究了PA10I热性能,结果表明PA10I的玻璃化转变温度为161℃,热分解温度为405℃。用热重法研究了PA10I在N2中的热降解动力学,用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa 2种方法求得PA10I的热降解活化能分别为175.7和177.9kJ/mol。用Coats-Redfern法证明了PA10I的热降解机理为F1降解机理。

半芳香聚酰胺的合成及应用进展

简介了半芳香聚酰胺的几种常用合成工艺,综述了均聚半芳香聚酰胺、共聚半芳香聚酰胺及其高分子合金三个方向的合成研究现状,列举了几种典型的半芳香聚酰胺的性能和应用。并总结了关于半芳香聚酰胺的研究热点和发展趋势。

热处理前溶剂活化对芳香聚酰胺反渗透膜结构的影响机制

热处理前对芳香聚酰胺反渗透膜进行溶剂活化(或称润洗)是一类提高膜透过性的手段.普遍认为,在热处理前溶剂活化的过程中,芳香聚酰胺层内残留的芳香聚酰胺低聚物将溶于溶剂且溶剂可溶胀重整聚酰胺层,因而膜结构与性能发生变化.然而,热处理前溶剂活化多使用非极性溶剂,这类溶剂与芳香聚酰胺的溶解度参数相差较大,对芳香聚酰胺层的溶胀与溶解作用均较弱,因此,热处理前溶剂活化引起的膜结构改变不能完全归因于非极性溶剂与膜的相互作用.近期有研究表明,芳香聚酰胺层内残留物可在水中溶出,推测热处理前溶剂活化可能通过影响残留物在水中的溶出而改变膜结构.基于此,进一步探究热处理前溶剂活化对膜结构的影响机制.对比了水浸泡前后的膜结构与性能,分析了活化膜与未活化膜在水中溶出物质的紫外-可见光谱,对比了未活化膜和活化膜的结构与性能.结果表明,热处理后芳香聚酰胺层内仍有大量易溶于水的亲水性残留物.热处理前利用正己烷对膜进行溶剂活化可除去未反应单体及低聚物,削弱热处理过程中聚酰胺层的进一步交联,加剧芳香聚酰胺层内亲水性残留物在水中的溶出.因此,活化后的膜分离层厚度、粗糙度和分离层内酰胺含量均降低,膜透过性提升.本工作完善了热处理前溶剂活化对膜结构的影响机制.

空间立体结构对芳香聚酰胺及其嵌段共聚物结晶行为的影响

采用高温溶液直接缩聚一步法和两步法分别合成了含全对位结构和含间位结构芳香聚酰胺预聚物及其脂肪聚酰胺-芳香聚酰胺-脂肪聚酰胺嵌段共聚物。采用差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射法(WAXD)对所设计合成的不同空间立体结构的芳香聚酰胺及其与较低相对分子质量尼龙6的嵌段共聚物的结晶行为与结晶结构进行研究。结果表明,空间立体结构的变化显著影响预聚物和共聚物的结晶形态及结晶熔融行为,间位结构的引入使硬链段对软链段熔融结晶行为的影响更为深刻,结晶结构更为松散,晶粒尺寸增大,更有利于增强软硬分子间的相互作用从而抑制硬链段分子链本身的自聚集倾向。

半芳香聚酰胺热降解性能和非等温结晶动力学研究

在N2气氛下,用热重分析法研究了半芳香聚酰胺的热降解行为和热降解动力学。并用经Jeziorny修正的Arami方程对其非等温结晶动力学进行了研究。结果表明:半芳香聚酰胺的热降解过程为一步反应,用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法求得半芳香聚酰胺的热分解活化能分别为258.37 kJ/mol和227.41 kJ/mol;在非等温条件下,半芳香聚酰胺结晶时可能以片晶形式生长,随着降温速率增大,转变成三维球晶生长。

含氧化膦结构半芳香聚酰胺的合成与表征

以含磷芳香二胺双(3–氨基苯基)苯基氧化膦(BAPPO)和己二酸为单体,通过Yamazaki膦酰化反应制备新型半芳香聚酰胺(PA6I).研究反应温度、单体浓度、溶剂体系以及反应时间对聚合物特性黏度的影响,得到特性黏度为0.47,dL/g的聚合物.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振谱(1H,NMR)对含磷半芳香聚酰胺进行结构表征;利用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究新型半芳香聚酰胺的热性能.结果表明聚合物具有优良的热性能,Tg为206,℃,5%热分解温度为388.1,℃.薄膜样品的极限氧指数为43%,表明该聚合物有优良的阻燃性.