磷杂菲阻燃剂和TiO_(2)对聚丙烯的阻燃和抗老化研究

本文首先以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、3,5-二氨基三唑、噻吩-2-甲醛为原料合成了一种磷杂菲阻燃剂(BDO),采用红外光谱仪(FTIR)、核磁共振仪(NMR)对其进行了化学结构表征。其次,将TiO_(2)和BDO混合添加在聚丙烯中,制备了阻燃和抗老化性能的聚丙烯复合材料。采用极限氧指数(LOI)、热重分析仪和偏光显微镜对复合材料进行了阻燃、热稳定和抗老化性能测试。阻燃测试结果表明,P P/19BDO/1.0TiO_(2)的LOI达到了25%,相对未改性PP,提升了38.8%,显示出良好的阻燃性。在700℃的残余质量高达6.3%,显示出良好的热稳定性能。偏光显微镜测试结果表明,BDO/TiO_(2)的加入显著提升了PP的抗老化性能。

芳香族聚酰胺材料:从一维到二维

芳香族聚酰胺产品(如芳纶系列产品)因其综合性能优异而应用广泛。近几年,国内外研究者对其合成方法的研究取得了一系列原创性进展,但是国内文献仍然缺乏对这些成果的综述,特别是从材料维度的角度进行评述。对一维和二维芳香族聚酰胺材料取得的最新进展进行分类介绍,总结了各类合成方法的特点及其应用前景,并对芳香族聚酰胺的合成方法进行了简要展望。

基于废弃ACFs/PPS复合纸的纳米芳纶凝胶的制备

利用废弃对位芳纶(ACFs)/聚苯硫醚(PPS)复合纸,通过打浆法和去质子化法相结合的方式,“自上而下”地制备纳米对位芳纶(ANFs)凝胶,并表征了ANFs凝胶结构与性能之间的关系。使用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜表征了ANFs的结构和微观形貌,结果表明成功制备了ANFs凝胶。抽滤、烘干后的未经任何处理的ANFs薄膜的拉伸强度可达20 MPa,表明ANFs具有优异的拉伸性能。ANFs薄膜在200~400 nm的透射率约为5%,表明ANFs凝胶若作为纸基施胶剂,可有效保护纸基材料在极端环境下的使用。

碳纤维/聚苯硫醚复合纸的电磁屏蔽性能研究

为制备高性能碳纤维纸基材料,用短切碳纤维(CFs)和聚苯硫醚(PPS)浆粕通过湿法抄造和高温热处理的方法制备了CFs/PPS复合纸。在复合纸中,PPS浆粕经高温热处理后成为球形焊接点,将三维空间中混乱无序的碳纤维连接在一起形成三维导电碳纤维网络通路。结果表明:CFs/PPS复合纸的电磁屏蔽效能最高可达53 dB;制备的CFs/PPS复合纸表现出优异的柔韧性、导电性能、电磁屏蔽性能、超疏水性能以及阻燃性能。为制备柔性高性能电磁屏蔽碳纤维纸提供了新的方法;制备的CFs/PPS复合纸可以适应极端恶劣环境。

番茄红素与β-环糊精包结物的紫外-可见吸收光谱研究

采用溶液法和研磨法分别制备了番茄红素与环糊精的水溶性包结物 ,紫外 可见吸收光谱研究表明 ,包结物水溶液的光谱特征不同于 β 环糊精水溶液及番茄红素在四氢呋喃 水混和溶剂中的光谱特征。产物的水溶性以及光谱特征的变化证实了包结物的形成。包结物水溶液的特征吸收谱带 (λmax)出现大的变化 ,可能是面 面聚集的番茄红素分子被环糊精包结后 。

H^+、NH_4^+对HMX的N—NO_2键解离能的影响

采用密度泛函理论的B3P86/6-31G**方法,优化了β-HMX环四甲撑四硝胺及其与H+、NH4+分别形成的复合物的稳定结构,计算了β-HMX以及复合物中最弱的N—NO2键解离能.结果发现,HMX与H+、NH4+形成复合物后,使HMX的构型产生较大变化;与H+结合后,HMX的一个N—NO2键显著伸长,键级变小;但与NH4+形成复合物后,HMX中键级最小的N—NO2键长变化不大.键解离能计算表明,同β-HMX相比,与H+形成的两种复合物中N—NO2键解离能分别降低了近20和82kJ·mol-1,而HMX与NH4+形成的复合物中N—NO2键解离能仅降低了约8kJ·mol-1,表明H+对β-HMX的N—NO2键的初始热裂解反应有促进作用,而NH4+影响不明显.

手性和尺寸对受限于单壁碳纳米管内的硝基甲烷热解反应的影响

采用组合的量子化学ONIOM(B3LYP/6-311++G**:UFF)方法, 研究了不同直径的扶手椅型(CNT(5,5)、CNT(6,6)、CNT(8,8))和锯齿型(CNT(9,0)、CNT(10,0)、CNT(11,0))单壁碳纳米管(CNTs)的限制作用对硝基甲烷分子结构和热解反应的影响. 分子结构分析表明, 与单体硝基甲烷相比, 受限于直径较小的CNT(5,5)和CNT(9,0)碳纳米管内的硝基甲烷构型发生扭转, Cs对称性消失, C—N键长略微缩短; 而受限于CNT(6,6)、CNT(8,8)、CNT(10,0)和CNT(11,0)内的硝基甲烷结构变化不明显. 热解势能面计算发现, 与硝基甲烷单体的热解是一个无过渡态的解离过程明显不同: 硝基甲烷在CNT(5,5)和CNT(9,0)碳纳米管内沿C—N键的解离经历过渡态结构, 所需克服的活化能比单体的解离能分别下降了约71和58 kJ·mol-1; 在CNT(6,6)和CNT(10,0)碳纳米管内, 硝基甲烷的热解活化能略有下降; 而在直径较大的CNT(8,8)和CNT(11,0)碳纳米管内, 热解活化能基本不变. 研究结果表明, 直径小的碳纳米管的限制作用对硝基甲烷热解活化能影响显著, 碳纳米管的手性对硝基甲烷热解反应影响不明显.

番茄红素在大豆油中的热异构化动力学

番茄红素的降解和异构化对其生理功能和营养价值有很大影响,在受热情况下,番茄红素很易发生从全反式向部分顺式异构体的转化。通过对番茄红素在大豆油中受热引起的异构化动力学进行实验研究,为开发含番茄红素的功能食用油产品提供了一定指导作用。实验采用紫外-可见吸收光谱法,测定了番茄红素在大豆油中恒温处理不同时刻的浓度变化,结果表明,溶解在大豆油中的番茄红素在热处理初期,主要发生全反式异构体向部分顺式异构体的转变,然后才是番茄红素的降解破坏。在70、80、90℃下,番茄红素在大豆油中的异构化属一级反应动力学模型,且速率常数分别为1.74×10-3、4.96×10-3和1.02×10-2min-1,异构化表观活化能为93.1kJ/mol。

椅式(5,5)单壁碳纳米管内硝基甲烷热解反应的理论研究

采用完全活性空间自洽场方法(CASSCF)以及组合的量子化学ONIOM方法,研究了硝基甲烷受限于椅式(5,5)单壁碳纳米管内的结构及热解过程。分子结构分析表明,椅式(5,5)碳纳米管内的硝基甲烷其构型发生扭转,Cs对称性消失,C—N键长略微缩短。热解势能面分析发现,硝基甲烷单体沿C—N键的热解是一个无过渡态的解离过程,而硝基甲烷在椅式(5,5)碳纳米管内的热解需经历一个过渡态,所需克服的能垒约为198kJ·mol-1,比硝基甲烷单体的解离能降低了21kJ·mol-1左右。此外,计算结果还表明,椅式(5,5)碳纳米管内的硝基甲烷热解过程中的分子结构、NO和CH基团电荷变化与单体解离过程亦有所不同。

椅式(8,8)单壁碳纳米管内偶氮苯的顺反异构化

采用ONIOM(B3LYP/6-31+G*:UFF)方法对偶氮苯受限于椅式单壁碳纳米管CNT(8,8)内的结构、电子光谱和热致顺反异构化势能面进行了计算.结果表明,反式偶氮苯进入CNT(8,8)碳纳米管内是一个放热过程.由于碳纳米管的限制作用,偶氮苯分子的苯环绕CN键有一定的旋转,反式偶氮苯的平面结构发生扭曲,但其它结构参数变化不明显.受限于碳纳米管内的偶氮苯的顺反异构体能量差比非受限状态下增加了8.1 kJ.mol-1,表明碳纳米管的限制作用对偶氮苯顺反异构体的相对热稳定性有一定影响.光谱计算表明,受限于碳纳米管内的偶氮苯最低的三个单线态吸收波长仅蓝移1-5 nm.异构化势能面计算发现,偶氮苯在CNT(8,8)碳纳米管内发生反式到顺式异构化的能垒增加,由顺式回复到反式异构体的能垒无明显变化,表明CNT(8,8)碳纳米管的限制作用可以抑制偶氮苯从反式到顺式异构体的热致异构化过程.此外,受限状态下的偶氮苯主要通过CNN键角反转发生热致异构化.

顺反异构化对偶氮类含能化合物感度的影响

采用密度泛函理论的B3LYP/6-31G*方法优化了一些偶氮类含能化合物(偶氮苯衍生物、偶氮呋咱、偶氮三嗪和偶氮四嗪)的结构,然后通过二阶微扰理论方法(MP2/6-31G*)进行单点能计算,最后获得偶氮类含能化合物顺反异构体比较精确的相对能量.结果发现,偶氮类含能化合物的感度与其顺反异构体的相对能量有对应关系,相对能量越大,感度越低.偶氮类含能化合物顺反异构体的相对能量可以作为评价其感度的指标之一.通过分析偶氮类含能化合物顺反异构化过程对感度的影响机理,提出偶氮类含能化合物具有自钝感特性.

超细羽绒粉体的表面疏水化改性

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷（KH590）、苯基异氰酸酯（PI）和十八烷基异氰酸酯（ODI）对超细羽绒粉体进行表面疏水化改性,制备了不同改性剂处理的超细羽绒粉体。通过FTIR、TG、水接触角实验、吸湿性实验研究了改性前后羽绒粉体的结构、热稳定性以及亲疏水性能。结果表明：PI和ODI可以化学结合在羽绒粉体表面,改性后的超细羽绒粉体保留了良好的吸湿性能,表面由亲水性变为疏水性,且初始热降解温度提高了约4~7℃;KH590偶联剂处理对羽绒粉体的热稳定性、吸湿性以及亲疏水性没有明显影响。PI和ODI改性是改善超细羽绒粉与非极性基体（如聚丙烯等）界面性能,提高非极性纤维材料吸湿性的有效方法,且对于这类复合材料的热加工是有利的。

聚对苯二甲酸乙二醇酯的溶胀聚合

以联苯 /联苯醚混合物 (2 6 :74v/v)为溶胀剂 ,研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)预聚体颗粒的溶胀聚合 ,探讨了影响PET溶胀的因素以及温度、催化剂 (Sb2 O3 )、试样结晶度对反应速率的影响 ,并对PET的固相聚合与溶胀聚合进行了比较。实验结果表明 ,PET溶胀后 ,分子链的自由体积增大 ,链端活动范围扩大 ,缩聚副产物扩散加快 ,从而使反应速率增加 。

纺织类高校高分子材料工程专业人才培养模式的思考

随着高分子科学与其它学科的交叉、渗透和融合,我国高分子材料工程专业的人才培养呈现迅猛发展的态势。由于大多数纺织类高校高分子专业设置时间较短,专业教育的积淀不够,培养的高分子专业毕业生普遍不具备竞争优势。面对这种形势,如何审时度势、与时俱进地改革人才培养模式,增强高分子专业人才的竞争力,是纺织类高校共同关注的问题。根据大多数纺织类高校的特点,提出高分子材料工程专业人才培养定位为工程技术型人才,侧重于纺织行业中高分子材料的技术和产品开发、生产与经营管理等。在专业课程设置中更多地体现纺织专业的特色,同时在生产实践环节应强化与纺织专业的结合。

HTPB推进剂储存老化性能试验研究

为了准确获得长期储存的HTPB复合固体推进剂药柱老化情况,分析总结推进剂老化规律,进而准确预估出药柱使用寿命,通过自然存储试验方法,测定了长期储存的HTPB推进剂在不同储存阶段的密度、燃速和不同温度下的力学性能数据。研究发现密度和燃速随储存时间几乎没有变化;而不同温度下的抗拉强度、伸长率数据随着推进剂在储存期间粘合剂的逐渐老化而有不同的变化趋势。

喷墨打印墨水的色度学分析

通过对Canon ,EPSON ,HP ,LEXMARK四个著名品牌打印机原装彩色三原色墨水的光谱透射率测定及色度学分析 ,得到每一颜色的三刺激值、色度坐标 ,比较了这四个品牌墨水的三原色拼色的色域大小、彩度值、色相的主波长及补色波长。提出了三原色补色波长之间关系的一个经验公式 :λcompl,M 10 / 9(λcompl,Y)+10 ,及λcompl,M 9/ 10 (λcompl,C) - 2 0 ,发现这四个品牌墨水的三原色的补色波长与此公式有较好的适应性。

牛仔布用纤维的研究现状与发展趋势

针对牛仔布用纤维,主要从传统棉纤维、非棉天然纤维、再生纤维、合成纤维4个方向入手,简要阐述了不同纤维设计组合的牛仔面料的特点,归纳总结了各类纤维在牛仔服装领域的应用历史和国内外的研究现状,并提出牛仔布用纤维将朝着功能化、绿色环保化的方向发展.

活性染料印花糊料NDY的印花性能

为更深入地了解和掌握NDY用作活性染料印花糊料的性能,对NDY复合印花糊料的基本性质和印花效果进行研究,并与海藻酸钠(SA)作比较。结果表明:NDY糊料成糊率高,抱水性好,PVI值为0.28,假塑性更为明显,更适合纤维素纤维织物精致花纹的印花,不与活性染料反应;其K/S值高,印纹清晰,色牢度好,渗透性好于海藻酸钠,实际印花效果与海藻酸钠相当;此外,NDY糊料易洗除。NDY糊料可替代海藻酸钠作为活性染料印花的糊料。

环糊精在聚合反应中的应用研究进展

综述近年来环糊精在高分子聚合反应中的应用,从聚合反应条件、产物结构和性能等方面阐述了环糊精在该领域的重要研究成果.环糊精参与的聚合反应不但可以改善高分子聚合工艺,使之更加绿色化,而且对产物结构和性能都有明显的正面促进作用,但是目前对环糊精在聚合反应中的研究仍停留在定性分析阶段,有待更深入研究.

利用选择性溶解法研究NEPE推进剂的微观结构

为探索NEPE复合固体推进剂的微观结构特征,了解各组分在推进剂中的微观形态,对NEPE复合固体推进剂在水和三氯甲烷中的溶解过程进行了现象观测,得到了质量损失及离子浓度变化数据。用扫描电子显微镜对溶解剩余物进行了形貌观测。结果表明,NEPE推进剂中的黏合剂把固体颗粒粘结在一起。从微观结构上看NEPE推进剂比较致密,水和三氯甲烷都只能以渗透方式缓慢进入。推进剂中黏合剂的交联程度不高,未交联的黏合剂很容易被溶解;黏合剂受力伸长时包覆在其中的固体颗粒易脱离出来。