基于ReaxFF反应力场的膨胀阻燃体系热解反应机制研究

采用ReaxFF反应分子动力学模拟添加不同膨胀阻燃体系的聚丙烯(PP)的热解过程,从分子水平探究嵌段共聚物(PAPO⁃MP)与共混(PAPP/MPP)2种状态下阻燃体系的热解反应机制。结果表明,模拟热重曲线与实验结果误差低于2.1%;加入膨胀阻燃体系后,反应活化能从200.16 kJ/mol分别降至154.64 kJ/mol(PAPO⁃MP)和159.14 kJ/mol(PAPP/MPP),说明阻燃剂优先反应从而保护基材;气体小分子数量分别减少10%(PAPO⁃MP)和17.5%(PAPP/MPP),P—O—P结构可以促进大分子团聚物生成,从而降低有毒有害气体生成及提高残炭质量;添加PAPO⁃MP比添加PAPP/MPP的体系势能平均降低11.6×10^(3)kcal/mol,因此添加嵌段共聚物材料稳定性更优。

不饱和聚酯树脂/CaCO_3体系固化动力学非等温DSC研究

采用示差扫描量热(DSC)法对不饱和聚酯树脂(UP树脂)/CaCO3复合体系的固化过程进行研究,得出不同升温速率下UP树脂/CaCO3复合体系固化过程中的DSC曲线,并由动态DSC曲线求出固化反应的活化能、固化反应级数及动力学方程中的指前因子等参数,建立了复合体系固化反应动力学的数学模型。

聚(乳酸—氨基酸)共聚物的合成及性能研究进展

本文详细介绍了聚(乳酸—氨基酸)线型无规共聚物、线型交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、交联共聚物的合成路线及其性能的研究进展。在聚乳酸(PLA)大分子链中引入氨基酸(包括赖氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、半胱氨酸等)链段后,可获得含有氨基、羧基、羟基、巯基等反应活性基团的聚(乳酸—氨基酸)共聚物。此类共聚物在保持聚乳酸良好生物相容性的基础上,还具有反应活性功能性、亲水亲脂两亲性、降解速度可控性。

溶剂蒸发法微胶囊固化剂的制备与表征

微胶囊固化剂是一类新型的环氧树脂固化剂,利用其潜伏性可以提高树脂的储存稳定性,从而解决了两相固化体系的一些弊端。文中用溶有芯材的二氯甲烷(DCM)作为溶剂相的溶剂蒸发法制备了热塑性树脂为壁材的改性固化剂微胶囊,通过粒径分析和SEM观察微胶囊的表面形貌来确定微胶囊的制备工艺参数。结果表明:有机溶剂的蒸发温度过高或速度过快则不能形成微胶囊;选择8%的聚乙烯醇(PVA)表面活性剂、900 r/min乳化转速、芯壁比1∶1时制得的微胶囊表面光滑致密,微胶囊粒径1μm之内,并且分布比较窄。

苯并噁嗪改性环氧酸酐体系的固化机理及动力学

利用一种二胺型苯并噁嗪改性环氧酸酐体系。通过FT-IR和DSC分析了改性体系的固化机理。结果表明:共混树脂体系在固化时存在两个反应,首先是环氧树脂与足量的酸酐在咪唑作用下在100℃先开始固化,并在150℃固化2 h后固化完全,之后苯并嗪在180℃发生开环聚合。用非等温DSC法研究了该共混体系的固化动力学。采用Flynn-Wall-Ozawa方法求出了共混体系在固化时两个固化反应的活化能,分别为65.27 kJ·mol?1和92.8kJ·mol?1,并利用Friedman方法判断了两个反应都是自催化反应,计算得到自催化模型曲线与实验曲线能较好地吻合。

RTM用双马来酰亚胺树脂流变特性研究

树脂粘度对于树脂传递模塑成型工艺而言是必要的参数之一。本工作对一种RTM用双马来酰亚胺树脂的流变特性进行较为系统的研究,并根据双阿罗尼乌斯方程,建立了与实验数据较为相符的化学流变模型,同时对该树脂进行粘度预测,为确定该树脂的RTM工艺窗口提供了可靠的理论依据。

苯氧基环三磷腈及其PE-LLD共混物热分解反应的热重分析

将线型低密度聚乙烯(PE-LLD)与苯氧基环三磷腈(PCPZ)熔融共混,采用热重(TG)法及Freeman-Carroll法分析了PCPZ及PE-LLD/PCPZ共混物的热分解行为。结果表明,PCPZ对PE-LLD的热分解具有催化作用。在PCPZ质量分数为0～10%内,随PCPZ含量的增加,PE-LLD/PCPZ共混物热分解反应的活化能(E)、起始失重温度(T0)、转化率(α)由0增至50%的温度(T50%)、热失重终止温度(Tf)、α由0增至100%的升温幅度(ΔTall)、最大热分解反应速率[(dα/dT)max]、最大热分解反应速率温度(Tmax)、最大热分解反应速率时的转化率(αmax)均下降。同时分别求解了PCPZ及不同PCPZ含量下PE-LLD/PCPZ共混物的热分解反应动力学参数(E、反应级数n、指前因子A),得到了PCPZ阻燃PE-LLD的机理。

基于Moldlfow的透射样品盒注塑模具优化分析

透射样品盒主要用于保存薄片状的样品,防止样品表面沾染灰尘以及发生氧化。自主设计了一款结构简单,便于存取的透射样品盒。使用UG创建三维模型,利用Moldflow对所建立透射样品盒的盖子和底座的三维模型进行分析,经过对比得到最佳浇口位置。创建浇注系统和冷却系统后,设计正交实验,以熔体温度、注射时间、保压时间和保压压力为自变量,用翘曲变形量作为判断塑件质量的标准。通过分析得到优化后盖子的工艺参数组合为:熔体温度220℃,注射时间为5 s,保压时间为12 s,保压压力80%;底座的工艺参数组合为:熔体温度220℃,注射时间为4 s,保压时间为12 s,保压压力90%。优化后模具内温度变化均匀,盖子的翘曲变形量降低了40.7%。底座的翘曲变形量降低了11.8%。优化后的工艺参数相较初始参数得到明显改善,制品质量显著提升。

甲基丙烯酸缩水甘油酯的合成

采用两步法合成甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）.通过中和反应,由甲基丙烯酸和氢氧化钠反应制得甲基丙烯酸钠盐;经研磨干燥,加入不同的阻聚剂和相转移剂,与环氧氯丙烷（ECH）按一定比例在干燥的反应体系中反应,减压蒸馏后得到产物.结果表明：该反应的最佳阻聚剂为对苯二酚,相转移催化剂为四丁基溴化铵（TBAB）.通过正交实验设计优化了反应条件：反应温度90~95℃,反应时间4 h,物料配比w（甲基丙烯酸钠）∶w（ECH）=1∶6.产率达到86.5%,用盐酸丙酮法测得环氧值高达98.6%.

淀粉基塑料的接枝参数的测定及结构分析

淀粉基塑料是一种以淀粉为主体、丙烯酸甲酯为单体、硝酸铈铱为引发剂的一种人工合成的聚合物。通过接枝效率和ａｄｄ－ｏｎ％以及红外光谱的测定，对接枝参数的测试和结构分析进行了探讨，证实了所合成的化合物是淀粉接枝聚丙烯酸甲酯的共聚物。

Ce_(0.4)Zr_(0.6)O_2催化超临界二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究

以Ce0.4Zr0.6O2作催化剂,二氧化碳与甲醇为反应物,在超临界条件下直接合成碳酸二甲酯。通过正交试验及单因素实验方法,对反应温度、反应压力以及反应时间等反应条件进行了优化。结果表明,碳酸二甲酯的最佳合成条件:当催化剂铈锆固溶体(Ce0.4Zr0.6O2)与甲醇用量比气相色谱-质谱联用为1∶50(体积比)时,反应温度为180℃,反应压力为9.5MPa,反应时间为8h。在此最佳条件下,用气相色谱-质谱联用法测得碳酸二甲酯的产率为7.48%。

固化反应动力学在不饱和聚酯树脂中的应用

分析了几种适用于不饱和聚酯树脂固化反应动力学模型及其参数确定的方法 ,并首次使用模型之一来描述以不饱和聚酯树脂为基体的预制整体模塑料 (BMC)的固化反应行为 ,DSC实验表明实验情况与理论结果相吻合。因此 ,所选用的模型对BMC是适用的。这为BMC及以不饱和聚酯树脂为基体的复合材料的固化研究提供了理论与实践参考。

超临界CO_2直接合成碳酸二甲酯

考察了在高压反应釜中,以镁为催化剂,甲醇与CO2直接合成碳酸二甲酯的工艺过程。通过单因素试验和正交试验的研究,结果表明:合成碳酸二甲酯各因素的影响顺序为反应温度>反应时间>反应压力,最佳合成条件为反应温度180℃,反应时间7h,反应压力7.5MPa。

聚苯乙烯-聚乙烯的反应性共混研究

用IR、DSC、DMA等分析方法研究了噁唑啉官能化聚苯乙烯(RPS)与马来酸酐接枝聚乙烯(MPE)的共混反应,对反应性共混物及相应的非反应性共混物作了应力-应变试验,发现反应性共混提高了PE/PS共混物的力学性能,改变了MPE的结晶情况。

氰酸酯/苯乙烯体系的反应性及固化树脂的性能研究

用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究了氰酸酯单体的等温固化反应。获得了有机锡催化氰酸酯和苯乙烯体系在不同固化温度下的转化率和动力学参数。氰酸酯的转化率随着温度的升高和催化剂的使用而提高。不含催化剂时苯乙烯对氰酸酯的影响较小,而有机锡和苯乙烯同时存在时对氰酸酯有很强的催化作用。在所有的体系中,催化反应速率常数对氰酸酯单体浓度在动力学控制阶段表现为一级反应。改性体系的冲击强度和弯曲强度比未改性氰酸酯最高分别提高了45．3%和18．7%。

改性BMI/苯并噁嗪树脂的固化反应及其动力学研究

将改性双马来酰亚胺(BMI)树脂与苯并噁嗪(B-a)树脂进行共混共聚制备了改性BMI/B-a树脂,采用动态DSC技术研究了改性BMI/B-a树脂的固化反应过程。实验结果表明,在100～350℃范围内出现两个峰,其中100～153℃是树脂的熔融吸热峰(峰顶温度为134℃),156～303℃是树脂固化反应过程的放热峰(峰顶温度为232℃);改性BMI树脂与B-a树脂的固化反应级数为0.93,活化能为85.6 kJ/mol;改性BMI/B-a树脂的固化工艺为180℃×1 h+200℃×2 h+230℃×2 h,后处理工艺为280℃×2 h。

乙酰丙酮铬(Ⅲ)催化合成己酸环氧酯的影响因素及其动力学研究

采用乙酰丙酮铬(Ⅲ)为催化剂,催化环氧树脂与己酸的加成酯化反应,探讨了反应温度和催化剂质量分数对酯化反应的影响,以及催化剂的活性,并研究了其动力学行为。实验结果表明,乙酰丙酮铬(Ⅲ)的催化能力高于叔胺和季铵盐催化剂,当其用量为原料总质量的0.4%时,于120℃反应200 min后酯化率可达86.2%。通过积分反应速率方程,对该反应的实验数据进行了动力学计算,确定乙酰丙酮铬(Ⅲ)催化环氧树脂与己酸的加成酯化反应级数为二级,反应表观活化能Ea为139.476 kJ/mol。用IR和1HNMR对产物进行了表征,证实合成了目标产物。

超声电机用环氧摩擦材料固化动力学研究

应用差示扫描量热(DSC)技术研究了超声电机驱动用的TGDDM/MTHPA环氧摩擦材料的固化动力学.对添加了聚四氟乙烯(PTFE)、碳纤维、石墨、MoS2等填料的环氧摩擦材料固化体系在不同升温速率下得到的DSC曲线进行分析,运用Kissinger方程和Crane方程确定了体系反应级数和表观活化能,并将峰温Tp和结束温度Te外推至升温速率为零,得到理论固化温度Tcure和固化后处理温度Ttreat.结果表明反应级数与二甲基苄胺(DMBA)用量无关,约为0.90;表观活化能随着DMBA量的增加先降后升,用量为1.0%时达到最小;Tcure、Ttreat分别为130℃、153.8℃.按照上述优化配方和固化工艺制备的环氧摩擦材料装配行波超声电机(TRUMΦ-60)机械性能良好,使用寿命可达8000h以上.

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。

聚甲基丙烯酸丁酯纳米粒子乳液的制备工艺

聚甲基丙烯酸丁酯具有优良的性能,在诸多领域展现出广阔的应用前景。本文以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用乳液聚合法制备了聚甲基丙烯酸丁酯纳米粒子,探索了交联剂EGDMA、引发剂过硫酸钾(KPS)和乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)等对纳米粒子的粒径、乳液固含量、单体转化率的影响规律。实验结果表明,EGDMA、KPS、SDS加入量分别为10%(单体摩尔分数)、0.4%(单体摩尔分数)和0.4%(质量分数)时,制备得到的乳液单体转化率达95%,乳液凝聚率低,得到的聚合物粒径达到45nm。