点击反应接枝蓖麻油基聚氨酯的合成及其阻尼性能研究

通过硫醇-烯点击反应将正十二硫醇接枝到蓖麻油中,成功合成了一种含有大量支链的蓖麻油(MCO)。以蓖麻油(MCO)为软段、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI50)为硬段、乙二醇(EG)为扩链剂合成生物基聚氨酯。通过核磁共振氢谱(1HNMR)和傅里叶变换光谱(FT-IR)对其进行表征。动态力学分析(DMA)结果表明,随着正十二硫醇接枝量的增加,蓖麻油基聚氨酯有效阻尼温域由34.3℃(17.1~51.4℃)提高到74℃(-8.3~65.7℃),阻尼温域大幅提高,同时阻尼温域向低温方向移动了25.4℃,有效覆盖了阻尼材料的使用温度,拓展了材料的使用环境和应用领域。

层状Mg-Al复合金属氢氧化物对PVC静态和动态热稳定性的影响

采用热重分析法(TG)、转矩流变仪法研究了水滑石类层状Mg/Al复合金属氢氧化物(LDHs)对硬质和软质聚氯乙烯(PVC)静态、动态热稳定性的作用。TG研究结果表明,与单一LDHs相比,LDHs/Sn复合稳定剂对硬质PVC有较好的协同稳定作用,显著提高了PVC的热稳定性。转矩流变仪研究结果发现,PVC/LDHs/Sn复配体系中有机锡比率增加,硬质PVC动态热稳定时间增加较明显,热稳定性提高显著。LDHs用作软质PVC热稳定剂时,稳定效果优于Ba-Zn液体复合稳定剂。

聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热(DSC)法研究了羟基改性多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)填充聚苯硫醚(PPS)复合材料的结晶过程,并利用莫志深方程研究了PPS/MWCNTs-OH复合材料的非等温结晶动力学。结果表明,莫志深方程能较好地描述该体系的非等温结晶动力学过程,在达到相同结晶度时,莫志深方程中的两个参数F(T)和α均明显随着MWCNTs-OH添加量的增加而下降,定量说明PPS/MWCNTs-OH复合体系的结晶速率明显高于纯PPS,且随着MWCNTs-OH添加量的增加,结晶速度提高。但是熔融热(ΔHm)和结晶热(ΔHc)随着MWCNTs-OH添加量的增加均呈现出下降趋势,说明MWCNTs-OH的加入使PPS/MWCNTs-OH复合体系的结晶度降低。

纳米二氧化硅填充线性低密度聚乙烯的等温结晶动力学

用DSC方法研究了纳米SiO2 含量和表面处理对填充LLDPE体系等温结晶行为的影响。结果表明 ,随着纳米SiO2 含量的增加 ,体系的结晶速率呈现先降低后增加的趋势 ,这是因为在高表面积纳米SiO2 变量范围内 ,含量较低时填料对基体结晶行为的影响以吸附作用为主 ,含量较高时则成核作用占优势。同时还发现 ,纳米SiO2 含量相同时 ,与硅烷偶联剂表面处理比较 ,偶联剂 /分散剂复配处理使纳米SiO2 粒子表面的吸附层增厚 ,基体与粒子间的相容性增加 ,填料的异相成核作用明显 。

聚碳酸酯耐环境应力开裂性能的研究

研究了聚碳酸酯(PC)的耐环境应力开裂(ESCR)行为;探讨了摩尔质量及分布、后处理工艺、温度、溶剂等因素对PC的耐环境应力开裂性能的影响。结果表明:摩尔质量越高,分布越窄,则PC临界应变值越高,耐环境应力开裂性能越好;退火热处理有利于提高PC环境应力开裂性能。此外,温度降低和试样与溶剂溶度参数差Δδ增大均有利于提高PC耐环境应力开裂性能。同时提出了聚合物耐环境应力开裂模型,对环境应力开裂机理进行了探讨。

碱溶性光敏有机硅预聚物的合成

以环氧树脂AG-80、丙烯酸(AA)、羟烷基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用两步法合成了碱溶性光敏有机硅预聚物(APSUA)。研究了反应温度、加料方式、催化剂用量及IPDI滴加速度等因素对合成反应和产物性能影响,确定了最佳反应条件,并通过FT-IR、1H-NMR及GPC对预聚物结构进行了表征。结果表明,第一步合成四缩水甘油二氨基二苯甲烷四丙烯酸酯(TDDM)最佳反应温度为90℃,采用将AA滴加到AG-80中的加料方式,第二步合成APSUA的催化剂为二月桂酸二丁基酯(DBTDL),用量0.5%(质量分数),滴加速度为0.3mL/min;产物APSUA数均分子量7795,黏度5328mPa·S,具有良好的碱溶性。

聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管复合材料动态力学行为研究

采用熔融共混法制备了聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管(PPS/MWCNTs-OH)复合材料,用动态机械热分析法(DMTA)研究了PPS及PPS/MWCNTs-OH的动态力学性能。结果表明少量MWCNTs-OH的加入使PPS/MWCNTs-OH复合材料的储能模量(E′)明显提高,且随MWCNTs-OH含量增加而增加;从tanδ-T曲线看出,PPS的橡胶态(α)转变和玻璃态(β)转变峰分别出现在100.1℃和-26.8℃。随MWCNTs-OH含量增加,PPS/MWCNTs-OH复合材料的α及β转变均向高温移动,内耗峰强度明显下降。FTIR谱图显示MWCNTs-OH与PPS之间存在的分子间氢键限制了PPS分子链的热运动使刚性及耐热性提高。

纳米SiO_2填充LLDPE复合材料耐热性的研究

采用DSC方法研究了纳米二氧化硅 (SiO2 )填充线性低密度聚乙烯 (LLDPE)的熔融特性。结果表明 :填充LLDPE的高温熔融峰峰值温度Tm2 变化不大 ,低温熔融峰温Tm1则随着纳米SiO2 用量的增加明显向低温偏移 ,显示出纳米粒子的异相成核作用 ;在纳米SiO2 用量相同的情况下 ,与表面未处理SiO2 及经表面偶联剂处理纳米SiO2 填充体系相比较 ,加有大分子相容剂的体系的Tm1和Tm2 均有所下降 ,同时熔融峰宽化 ;填充LLDPE的热变形温度HDT和软化温度Ts 均随纳米SiO2 用量的增加而提高 ;与表面未处理填充体系相比 ,硅烷偶联剂处理纳米SiO2 填充体系的HDT有所上升 。

碳纳米管功能化的途径、机理和表面特征

由碳纳米管的功能化有共价键和非共价键两种方法。共价键功能化的机理是通过氧化或还原反应在碳纳米管表面生成极性或反应性基团(表面基团化),继而通过化学反应使碳纳米管表面有机化或聚合物化。非共价键功能化的机理是基于碳纳米管表面的?体系和疏水性可与含?电子的芳烯化合物发生?-?相互作用或与含疏水链的表面活性剂发生物理吸附。本文综述碳纳米管功能化的研究进展,完善了Kim等提出的碳纳米管功能化表面的代数表示:表面基团化的为1G,表面有机化的为2G,表面聚合物化的为3G。

聚苯硫醚/羟基改性多壁碳纳米管复合材料等温结晶动力学的研究

用差示扫描量热法（DSC）研究了，聚苯硫醚（PPS）／羟基多壁碳纳米管（MWCNTs—OH）复合材料的等温结晶过程，用Avrami方程考察了相关的结晶动力学参数。结果表明，各体系的Avrami指数均大于4，说明少量MWC—NTs—OH（1％～2％）不会改变PPS均相成核的成核方式，但MWCNTs—OH的加入使PPS结晶速率常数增大，体系结晶速率加快。MWCNTs—OH添加量相同时，结晶温度越低，MWCNTs-OH对结晶速率的影响越明显。FTIR分析结果表明，PPS中对位苯撑取代（S—Ar—S）振动峰发生明显位移，表明MWCNTs—OH与PPS间存在较强的分子间作用力。

羟基及羧基改性多壁碳纳米管对聚苯硫醚结晶性能的影响

采用差示扫描量热法(DSC)考察了聚苯硫醚(PPS)和PPS/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料的等温结晶过程,通过Avrami方程得到等温结晶动力学参数。结果表明,少量(1%)羟基改性多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)和羧基改性多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)的加入不会改变PPS的成核方式,但能提高它的结晶速率。红外光谱(FT-IR)图显示MWCNTs能与PPS形成分子间氢键,使PPS分子链运动能力增强,结晶速度加快。这种影响随着结晶温度的提高而逐渐减弱。

纳米SiO_2填充PE-LLD复合材料的热稳定性和热氧稳定性研究

采用TG法研究了纳米SiO2 含量、界面特性对纳米SiO2 填充PE LLD复合材料热降解和热氧降解性能的影响 ,并用Dole Ozawa方法研究了体系的热降解动力学。结果表明 :复合材料热降解和热氧降解温度均随纳米SiO2 含量的增加而提高 ,后者提高更为显著。硅烷偶联剂表面改性纳米SiO2 填充PE LLD体系中加入大分子相容剂PE LLD g MAH后 ,其热稳定性和热氧稳定性均优于未加PE LLD g MAH体系。此外 ,纳米SiO2 含量对复合材料热降解表观活化能Ea 影响较大 ,填充体系的平均热降解表观活化能比基体明显提高 ,且随着SiO2 含量增加而增大 ;界面特性对Ea 的影响较小。

层状有机高岭土杂化材料和插层机理

有机高岭土是有机分子(客体)插层或取代插层到高岭土(层状主体)而生成的层状杂化材料。有机高岭土的插层过程是典型地由主客体相互作用(非共价键)驱动的分子识别过程,可用诱导适配模型描述,主客体复合物的形成不仅需要主客体的空间匹配,而且主客体之间需有非共价键相互作用。本文综述直接和置换插层高岭土的原理、结构模型和模拟等研究进展。

PEMA/PEA自交联乳胶IPN阻尼材料的研究

利用种子乳液聚合和双丙酮丙烯酰胺与己二酰肼的交联反应合成了PEM A/PEA乳胶IPN。DM S结果表明,组成比对L IPN的相容性和阻尼性能有显著的影响;组成比为35/65的L IPN具有较优异的阻尼性能;界面自交联能改善组分相容性,但使材料的阻尼性能有所下降。拉伸实验结果表明,增加硬组分和交联剂的含量,拉伸强度显著增加。

原位自生A356/TiB_2复合材料的组织与性能

通过混合盐法制备了原位自生TiB2颗粒增强A356复合材料.扫描电镜观察结果表明,制备的原位自生TiB2颗粒分布均匀,其最大尺寸在500nm左右,平均尺寸在200nm左右.高分辨透射电子显微镜观察结果表明,颗粒与基体之间界面结合良好、干净,无任何杂质相的存在.复合材料的抗拉强度和屈服强度较基体都有了明显提高;复合材料的阻尼性能明显高于基体合金的阻尼性能,其室温时的数值为0.018.该研究成功地实现了材料力学性能和阻尼性能的同时提高.

碳硼烷酚醛树脂的合成及性能研究

以m-碳硼烷为原料,通过Ullmann反应和脱甲基反应获得1,7-二(4-羟基苯基)-m-碳硼烷(1),进一步得到热固性的碳硼烷酚醛树脂(preP1),研究了反应温度、反应时间、摩尔比、催化剂种类和用量对碳硼烷酚醛树脂合成的影响。通过1H-NMR、FTIR等标准方法表征了单体和树脂的结构,并研究了固化物的热失重性能和高温结构转变行为。结果表明,催化剂为NaOH、控制和条件为100℃/8h时,得到数均分子量(M n)为1035的preP1,HRMS分析表明其主要成分为羟甲基化碳硼烷双酚A。preP1固化产物在氮气和空气气氛下900℃时的残炭率分别为88.9%和92.9%,远高于市售硼酚醛固化物。空气中preP1在685℃时B—H键与氧气反应生成含B—O—B键的三维网状结构,因此固化物发生明显增重。

水溶性超支化光敏有机硅聚氨脂丙烯酸酯低聚物的合成

以三羟甲基丙烷(TMP)和N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为单体,通过"准一步法"合成三代超支化聚胺-酯(HBP-OH),再与羟烷基硅油、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)反应,合成了三代水溶性超支化光敏有机硅聚氨脂丙烯酸酯低聚物(WHBPSUA)。研究了反应温度、DMPA用量等因素对合成反应和产物性能的影响,确定了最佳反应条件,并通过IR、1H-NMR和GPC对超支化聚胺-酯及低聚物结构进行了表征。结果表明,三代超支化聚胺-酯(HBP-OH)最佳反应温度分别为120、130和135℃;DMPA和羟烷基硅油物质的量的比为1∶1时,所合成产物WHBPSUA具有良好的水溶性和成像性。

不同催化体系所得聚酯的等温结晶研究

用DSC法对三氧化二锑 (Sb2 O3)、氟钛酸钾 (K2 TiF6 )、钛酸四丁酯 (Ti(OC4 H9) 4)及乙二醇锑(S -2 4) 4种催化体系所得聚酯进行等温结晶研究 ,求得了结晶速率常数 (k)和Avrami指数 (n)。结果表明 ,锑系催化剂所得聚酯的结晶速度总体大于钛系催化剂所得聚酯 ,其中以Sb2 O3催化所得聚酯结晶速度最快 ,而Ti(OC4 H9) 4催化所得聚酯结晶速度最慢。DTA结果表明锑系催化剂所得聚酯冷结晶温度低于钛系催化剂所得聚酯 ,与结晶速度测试结果相一致。

巯基均三嗪类和有机硅烷类交联剂对聚氯乙烯糊树脂的交联改性

以 2 二正丁胺基 4 ,6 二巯基均三嗪和N (2 氨乙基 ) 3 氨丙基三甲氧基硅烷为交联剂分别对聚氯乙烯糊树脂进行交联。用傅立叶变换红外光谱仪研究交联结构 ,用动态机械热分析仪研究动态力学性能以及热重分析仪研究热分解行为。通过研究确定了交联结构 ;研究结果还表明 ,交联后制品的内耗降低 ,玻璃化温度提高 ;热分解起始温度提高 。

室温界面自交联对PS/PBA乳胶IPN力学和阻尼性能的影响

利用种子乳液聚合以及双丙酮丙烯酰胺(DAAM)与己二酰肼和甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)与乙二胺的交联反应合成了系列聚苯乙烯/聚丙烯酸正丁酯(PS/PBA)室温界面自交联乳胶互穿聚合物网络(IPN)。拉伸实验结果表明,自交联可提高LIPN的拉伸强度,减少永久形变,并且拉伸强度随DAAM和GMA用量的增加而增加。动态力学谱结果表明,自交联使LIPN的玻璃化温度升高以及阻尼性能下降,并且随DAAM用量的增加,阻尼性能降低;随GMA用量的增加,阻尼性能先增后降。GMA为5%时,LIPN具有较高的拉伸强度和阻尼性能。