高密度聚乙烯的可控微交联反应

采用少量过氧化物进行高密度聚乙烯(HDPE)的化学微交联反应时常伴随HDPE分子链的降解反应,二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)可抑制该降解反应。利用DSC、转矩流变测试、旋转剪切流变测试等方法考察了TMTD抑制聚乙烯降解的规律。实验结果表明,TMTD存在下微交联HDPE试样的结晶度稍有降低,拉伸强度和加工性能基本保持不变,冲击强度明显增大。使用TMTD可有效控制HDPE的微交联反应,且通过可控微交联反应可以实现HDPE力学性能的提升。

液体乙烯基硅树脂的制备及固化反应动力学

合成了一种液体乙烯基硅树脂,并用FT-IR、GPC、1H NMR和29Si NMR等手段对其结构进行表征。采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了乙烯基硅树脂/苯基含氢硅油体系的固化反应动力学,用Kissinger方程和高级等转化率法(Vyazovkin方法)分别计算了该体系的表观活化能Ea,用Málek法进行模型拟合动力学分析,通过T--外推法确定该体系的固化工艺参数。结果表明:Kissinger法和Vyazovkin法得到的活化能分别为85.3kJ·mol-1和84.0 kJ·mol-1,二者所得结果的差别较小;乙烯基硅树脂体系固化动力学符合-esták-Berggren(m,n)模型,m和n分别为0.092、1.440,拟合曲线与实验的DSC曲线吻合;该树脂体系的近似凝胶化温度为89.1℃,固化温度为127.8℃,后处理温度157.6℃。

高密度聚乙烯的化学微交联研究

研究了在使用少量过氧化物条件下,高密度聚乙烯(HDPE)发生化学反应的过程。结果表明:在过氧化物含量较低的情况下,HDPE分子链的降解反应和交联反应同时发生,其中,高相对分子质量部分以降解反应为主,低相对分子质量部分以交联反应为主,从而导致HDPE的相对分子质量分布变窄,力学性能下降;提高过氧化物用量,交联反应逐步占据主导地位,聚乙烯链的相对分子质量增加,同时产生了部分长支链结构,从而使HDPE的力学性能,尤其是冲击强度提高。通过控制HDPE微交联反应的幅度,可以在HDPE加工性能改变不大的情况下,改善HDPE的力学性能,这是提升HDPE力学性能的一种有效方法。

乙烯基及烷基硅树脂合成、表征及N_2氛围下热老化对比研究

聚硅氧烷的老化过程是一个复杂的过程,对于材料的使用性能有重要的影响。采用有机硅单体水解缩合制备了乙烯基、正丙基和正辛基硅树脂,表征了其基本结构参数,并研究了在N氛围中有机基团对于残留21 29烷氧基稳定性的影响。通过H-NMR和Si-NMR分析了老化前后其结构变化;采用TGA、DSC和TG-IR联用等分析手段跟踪老化过程中质量损失、焓变和产生的挥发物的特征基团。结果表明,热老化过程中硅乙烯基之间d-pπ共轭效应促进Si—OR键的断裂,同时O原子的电子云密度提高而更易进攻另一分子上的Si原子,从而使得乙烯基硅树脂进一步缩合,并放出乙醚分子。而对于烷基硅树脂在此过程则没有观测到此类缩合。

微纳层叠聚合物复合材料研究进展

综述了微纳层叠技术制备聚合物体系的最新进展,简单介绍了微纳层叠技术的工艺流程,详细介绍了微纳层叠技术对复合材料在电学性能、阻隔性能、力学性能、光学性能、形状记忆方面的提升作用;最后,对微纳层叠技术未来的发展前景进行了展望。

PE/PP共混物热氧老化产物结构及老化过程研究

乙丙共混物的热氧老化过程是一个复杂的过程,对于材料的应用有重要的影响。本文首先制备乙丙共混物,并对其进行了表征;通过逐步老化和快速老化2种老化方式研究共混物的变化规律和影响因素。结果表明,1)逐步老化过程首先产生羰基类化合物,生成的羰基化合物再进一步氧化转化为醚类;2)快速升温老化,聚合物容易分解成小分子挥发而产生较少积炭;而逐步升温老化,聚合物在缓慢分解同时可能继续交联碳化而产生较多积炭;3)乙丙共混物的老化变黑主要是由PE产生。

烯烃嵌段共聚物分子链结构非均匀性的研究

利用交叉分级色谱(TREF-GPC联用)和连续自成核退火热分级(SSA)技术研究了烯烃嵌段共聚物(OBC)链结构的非均匀性。结果表明,样品1的级份主要集中在85℃高温区域,且相对分子质量分布较窄;相对分子质量较低的样品2和3的支链分布更宽,朝低温区域移动;共聚单体在OBC树脂内分布具有统计上的非随机性。SSA研究发现,3种OBC样品均具有多重熔融峰,反映了分子链内的非均匀性。

聚丙烯基直流电缆绝缘材料的研究进展

阐述了直流电缆绝缘的基本要求,介绍了聚丙烯(PP)材料用于直流电缆绝缘时在力学性能、耐老化性能、绝缘性能及导热性能等方面存在的问题,综述了PP共聚改性、纳米粒子改性、共混改性和接枝改性的研究进展,并对PP基直流电缆绝缘材料在电力电缆领域未来的研究方向提出了展望。

高压直流电缆用低密度聚乙烯的结构与电气性能分析

低密度聚乙烯的分子结构是影响高压直流电缆电气性能的关键因素。本文选取了进口和国产的高压直流电缆用绝缘料,通过凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振谱从结构上研究聚乙烯基料的分子量分布、碳碳双键含量和支化度;从宏观上分析材料的电气性能和加工流变性能,并探讨聚乙烯的结构特性对其电气和流变性能的影响机制。结果表明:进口绝缘料的分子量分布较窄,端基双键含量高,长链支化度高,在高温下的绝缘性能较好,50℃下的直流击穿场强比国产绝缘料高约36%,且在40 kV/mm直流场作用下其内部未发现异极性空间电荷。聚乙烯分子量分布窄,分子内部晶点(大分子或超大分子等杂质)较少,有助于抑制异极性空间电荷。聚乙烯支化度较高,分子链间缠结点较多,使得材料在高温下的稳定性较好。

不同链结构高填充白炭黑溶聚丁苯橡胶的性能比较

从生胶性能、混炼胶硫化特性以及硫化胶物理机械性能和动态力学性能等方面比较了4种链结构不同的高填充白炭黑溶聚丁苯橡胶,分别为线型(试样A和B)、无规支化(试样C)及星形(试样D)结构。结果表明,填充80份(质量)白炭黑后,试样C的混炼胶门尼黏度最低,正硫化时间最长;在硫化过程中试样D的转矩差最小而试样A的最大;硫化胶中试样D的25%和100%定伸应力、硬度、回弹率及裂口增长最大,而试样B的拉伸强度、扯断伸长率、永久变形率及撕裂强度最大;试样D中的填料聚集和网络化程度较低,滚动阻力低,而试样C的抗湿滑性能较好。

微量氧氛围中八乙烯基POSS低温(180℃)热氧老化机理研究

通过1H-NMR,13C-NMR,29Si-NMR表征物质老化前后结构变化;采用FTIR,MALDI-TOF,ESR,TG-IR联用,DSC等分析手段跟踪老化过程中特征基团、分子量、活性中心、质量损失和焓变情况,对八乙烯基POSS(OVPOSS)在180℃微量氧气氛围的热氧老化行为进行了研究.采用微量氧气方法以减少乙烯基基团热氧老化过程中的过氧化反应,以观察可能存在的其他反应机理.实验表明老化过程中不饱和双键逐渐转化成饱和单键,老化过程存在C自由基中心和放热效应,且分子量增大趋势明显,质量变化略微,说明八乙烯基POSS在微量氧气氛围中的低温(180℃)热氧老化过程存在自由基聚合历程.

含硅功能化聚烯烃:合成及应用

聚烯烃功能化改性是获得高性价比新材料的有效途径。含硅功能化聚烯烃(SFPO)是聚烯烃分子结构中含有机硅功能基团或有机硅聚合物链段的一类功能化聚烯烃的统称。由于有机硅功能基团及有机硅聚合物特殊的理化性质,SFPO通常具有丰富反应性或优异性能,成为一类有代表性的功能化聚烯烃。SFPO可以作为反应性中间体,用于制备具有复杂拓扑结构的功能化聚烯烃(如星型聚合物、梳型聚合物、接枝共聚物)或聚烯烃共价键接枝改性纳米材料;SFPO还可作为功能性添加剂(如增容剂、加工助剂,表面改性剂),用于开发聚烯烃新材料。近年来,研究人员在含硅功能化聚烯烃研究领域取得了系列进展,本文旨在对相关工作进行系统总结,以期引起同行注意并促进相关研究深入发展。

长链支化聚丙烯的拉伸流变行为研究

采用不同的拉伸流变测量技术研究了长链支化聚丙烯(PP)的拉伸流变行为。结果显示,在瞬态拉伸流变试验中,线型PP不表现出应变硬化,而长链支化PP及线型和长链支化PP的共混物则表现出明显的应变硬化行为,且应变硬化程度随长链支化PP含量的增加而增加。用熔融纺丝(Rheotens)法得到了长链支化对熔体强度和可拉伸性的影响,比较了长链支化和线型PP拉伸流变性能的温度敏感性,给出了拉伸应变速率对长链支化PP拉伸黏度的影响。