PE-g-PMMA的结晶驱动溶液自组装行为——侧链对片晶形貌的调控

以多羟基功能化的聚乙烯(PE214-g-OH4)为初始聚合物,通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法合成了一系列以聚乙烯为主链,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为侧链的无规接枝聚合物(PE214-g-PMMA60、PE214-g-PMMA120、PE214-g-PMMA300),并借助FTIR、DSC、TGA对其结构进行表征.溶液自组装研究表明,在甲苯中,聚合物PE214-g-PMMA120在聚乙烯结晶驱动下先形成厚度约为8nm的单层小片晶,随后融合成厚度不变、直径约为2μm的椭圆形单层片晶;若缩短PMMA侧链长度,依然会形成单核片晶结构,但其厚度增大至10nm;若增加PMMA侧链长度,片晶结构则由单核变为多核,与此同时,其厚度减小至5nm.在上述多核片晶的甲苯溶液中加入不良溶剂(二甲基甲酰胺,DMF),片晶的壳层收缩会导致其结构由多核重新转变为单核.

孔道结构修饰的Ziegler-Natta催化剂设计与高抗冲低缠结UHMWPE的制备

从SiO_(2)载体孔道修饰的角度出发,向多级孔道中同时引入聚苯乙烯(PS)和聚倍半硅氧烷(POSS),形成功能化复合载体,并用于负载TiCl4,制备SiO_(2)/PS/POSS/TiCl4负载型催化剂。采用热重分析、N2等温吸附脱附、扫描电镜、漫反射红外光谱等手段对修饰前后催化剂的结构进行表征,发现利用苯乙烯的原位聚合能够向SiO_(2)多级孔道,尤其是微孔中引入PS,孔道内PS链段的溶胀行为导致聚合时乙烯传质阻力增大,聚合活性降低。向SiO_(2)多级孔道中引入POSS,由于POSS分子的空间位阻,其只能进入SiO_(2)大孔中,初生态聚乙烯分子链缠结程度降低有限。而将PS与POSS共同引入催化剂各级孔道中,PS与POSS能够产生良性协同作用,能够以高活性制备低缠结的超高分子量聚乙烯,显著提升了产品的抗冲击强度。最后通过降低孔道内TiCl_(4)的负载量,进一步稀释催化剂活性中心,实现聚乙烯活性链解缠结的过程强化。当钛含量降至2.65%时,聚合活性、抗冲击强度和链缠结程度均达到最佳。

硝基取代的三苯胺光物理性质的研究

采用乌尔曼反应方法合成了既有电子给体胺基,又有电子受体硝基的三种化合物∶4-硝基三苯胺(NTPA)、4,4'-二硝基三苯胺(DNTPA)及4,4',4″-三硝基三苯胺(TNTPA)。研究了取代基的数目、溶剂极性、温度、浓度和猝灭剂对它们吸收光谱和荧光光谱的影响。结果表明∶化合物的浓度强烈地影响着聚集态形式。在一般极性和非极性溶剂中,化合物的吸收波长DNTPA>TNTPA>NTPA,并随溶剂极性的增大而红移。以罗丹明B为标准物,计算了NTPA、DNTPA和TNTPA的荧光量子产率。通过量子化学计算了基态和激发态的分子电偶极矩μg和μe,当溶质分子的μ越大,溶质分子与极性溶剂分子间的作用力也越大,相应的基态与激发态之间的能级差也越小,吸收光谱移动的越多。稀溶液的荧光谱图在长波长处出现激基缔合物的荧光,而在浓溶液中荧光峰则完全自猝灭。荧光发射强度在实验温度范围内随温度的升高而下降,最后讨论了荧光发射机理。三苯胺衍生物可以作为溶剂极性性能的荧光指示剂。

聚乙烯-超支化聚缩水甘油醚两嵌段共聚物的合成及性能表征

介绍一种由线性聚乙烯(PE)嵌段和超支化聚缩水甘油醚(hbPG)嵌段组成的"线性-超支化"两嵌段共聚物的合成和性能表征。通过烯烃配位聚合方法制备出仅在主链末端带有一个羟基的线性聚乙烯(PE-OH),以此作为大分子引发剂引发缩水甘油开环多支化聚合,得到羟基末端嵌段共聚物(PE-b-hbPG-OH)。为便于表征,将共聚物超支化部分末端羟基酰化改性(PE-b-hbPG-Bz),改善嵌段共聚物的溶解性。凝胶渗透色谱GPC测试结果显示单峰且无拖尾,表明所得聚合物的结构均一;傅里叶转换红外光谱FTIR和核磁共振NMR测试结果共同证实嵌段共聚物的结构;热重分析TGA结果可确定2个嵌段的质量比;差示扫描量热法DSC测试结果则表明超支化部分对线性聚乙烯部分的熔融、结晶性质影响很小。

聚乙烯-超支化聚醚接枝共聚物的合成、改性及增容研究

采用烯烃配位共聚合的方法制备了支链末端带羟基的功能化聚乙烯大分子引发剂,然后采用缩水甘油开环聚合的方法合成了线性-超支化接枝共聚物(LHGCs),并对聚合物末端进行功能化,获得末端为苯酯基的线性-超支化接枝共聚物(LHGCs-Bz)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁分析表征了所合成聚合物的结构。采用TGA、DSC对聚合物热性能进行研究,表明接枝聚合物具有很好的热稳定性。XRD测试表明端基和超支化支链对线性聚乙烯链的结晶性能有一定影响。通过将LHGCs-Bz作为增容剂加入到线性低密度聚乙烯/聚己内酯(LLDPE/PCL)共混体系,证明了LHGCs-Bz这种同时拥有非极性聚乙烯主链和极性超支化聚醚支链的聚合物有一定的增容性,共混体系的相尺寸随增容剂的加入而减小,并且与极性/非极性的嵌段比例有关。

Naphthalene-containing polyimides:Synthesis, characterization and photovoltaic properties of novel donor-acceptor dyes used in solar cell

Novel linear and star branched triphenylamine-containing aromatic imides were designed and synthesized by the condensation between amine-substituted triphenylamine and naphthalene-1, 4, 5, 8-tetra-carboxylic dianhydride in order to investigate the influence of topological structure on the photophysical performance. The polyimides were characterized by elementary analysis and FTIR measurements. Thermogravimetric analysis (TGA) shows that the onset temperatures of decomposition (Td) for 5% mass loss range from 371 to 445 ℃. UV-Vis spectrum, quantum chemical calculation and cyclic voltammetry (CV) were used to obtain the dependence of energy levels on the function of structures. The introduction of triphenylamine group changes the energy level of the entire dye system. The dye-sensitized solar cells (DSSCs) prepared by using the dyes have a strong photoelectric current response in visible light region of 400-600 nm.

二氧化碳辅助壳聚糖/银凝胶小球的制备及其催化性能的研究

利用二氧化碳(CO_(2))对壳聚糖的改性作用,制备了负载银纳米粒子(AgNPs)的壳聚糖凝胶小球。首先测试了壳聚糖/1%醋酸溶液的电导率和黏度随CO_(2)通入时间的变化规律,证实了CO_(2)能与壳聚糖的氨基发生反应,并且当CO_(2)通入时间为30 min时,反应产生的氨基甲酸含量最高。从而利用反应产生的氨基甲酸有效增加了壳聚糖上银的配位点。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对小球进行表征,结果显示Ag与壳聚糖上的N,O配位,CO_(2)改性后的壳聚糖载银能力提高了一倍。当CO_(2)通入时间为30 min时,负载的AgNPs含量最大并且尺寸最小。最后,将制备的载银壳聚糖(CS-Ag)凝胶小球用于催化活性染料亚甲基蓝的还原反应。结果表明,在相同的反应条件下,CO_(2)改性的CS-Ag小球催化还原亚甲基蓝的反应速率高于未改性的小球,且CO_(2)改性时间为30 min的小球催化速率最快。此外,CO_(2)改性的CS-Ag小球的催化反应对温度更为敏感,反应速率的差异随着反应温度的升高而增大,最高可达3倍左右。

乙丙共聚物的微结构测定及调控

研究了[N,O]螯合钒(Ⅲ)催化剂([PhN C(CH3)CH C(Ph)O]VCl2(THF)2(2a),[PhN CHC6H4O]VCl2(THF)2(2b)和[PhN CHC(Ph)CHO]VCl2(THF)2(2c)催化乙烯和丙烯的共聚合行为.聚合得到了不同丙烯插入率(0 mol%~20 mol%)和较窄分布(M w/M n<3.0)的聚合物.借助高温核磁13CNMR和高温GPC对所得聚合物的共单体插入率、序列结构、分子量及分布进行测试.研究表明,助催化剂、再活化剂、聚合温度以及反应时间等条件对聚合活性、聚合物分子量以及共单体插入率有重大影响.通过计算亚甲基序列分布(x i)以及聚合物链中连续亚甲基数均序列长度n0和n2+,证实了上述条件还能够对聚合物微结构起到微调作用.此外,虽然催化剂的共聚合活性相当,而且所得聚合物中共单体插入率也很接近,但是通过比较不同催化剂所获的聚合物的x i,n0和n2+,所得聚合物的序列结构却有明显差别,2a催化体系最不容易发生单体的反向插入,而且链结构中存在更多长的亚甲基序列.通过Fineman-Ross方法计算出单体的竞聚率乘积r E×r P≈1.0,说明共单体的插入不受链末端单体单元种类的影响,使得k11/k12=k21/k22,催化剂2a^2c均能催化乙烯与丙烯共聚合得到理想的无规共聚物.

高吸油材料研究进展

近年来,水环境污染问题越来越严重,特别是泄油事件和含油废水的处理已成为环境保护工作中的重点问题。高吸油材料是一种不同于传统吸油材料的新型功能材料,具有吸油倍率高、油水选择性好以及可重复使用等优异性能,因此高吸油材料的开发也引起了国内外研究人员的广泛关注。本文主要对高吸油材料的研究进展进行了综述,主要介绍了高吸油材料的吸油机理和各种制备方法,并简要探讨了这一日益重要的新材料领域的发展方向。