丁羟胶官能度分布及平均官能度对推进剂力学性能的影响

基于丁羟胶(HTPB)自由基聚合制备机理,对HTPB结构组成的内在原因进行分析,发现聚合过程中的异构化、歧化终止及链转移是导致HTPB复杂组成的主要原因;通过对HTPB官能度及固化物网链结构进行分析,发现HTPB样品中过多单官能度组分是恶化其固化物性能的主要原因;采用凝胶点理论分析了HTPB平均官能度对HTPB/TDI黏合剂凝胶速度的影响,结果表明,丁羟胶平均官能度与凝胶速度呈正相关关系。最后,结合实际装药案例,提出了通过优化黏合剂配方,调控HTPB推进剂工艺及力学性能的思路和方法。

基于丁香酚的双(三)官能度生物基单体的合成及聚合反应

基于丁香酚(Eug)设计合成了双、三官能度的生物基单体,并考察了它们之间的聚合反应。以丁香酚和双异氰酸酯为原料,通过氨酯化反应制备了中间含有氨酯键、两端含有双键的生物基单体(Eug-HDI);以丁香酚和三聚氯氰为原料合成了三官能度的单体(TEU);并将Eug-HDI与TEU通过烯烃复分解反应按比例共聚,得到了一系列共聚产物。通过红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱及差示扫描量热分析等对聚合物的结构和性能进行了表征和分析。结果表明,从Eug出发制备Eug-HDI和TEU单体的产率均可达到89%;Eug-HDI与TEU共聚时的活性远低于其各自均聚时的活性;玻璃化转变温度(T_g)随共聚物的比例不同而呈现显著差异。

新型双酚S衍生四官能度环氧树脂的制备及固化性能

四官能度环氧树脂因其交联密度高而具有良好的耐温性和优异的力学性能,其中AG-80是综合性能较佳的高性能复合材料基体树脂。但是,结构特点导致AG-80存在韧性差、黏度高、储存不稳定以及交联程度受限等问题,在一定程度上限制了AG-80的使用工艺和固化性能的发挥。为了解决这些问题,本文设计并采用两步法合成了一种新型的四官能度环氧树脂——双酚S四官能度缩水甘油醚(SEP)。通过红外、核磁、质谱等确定了SEP的结构,采用差示扫描量热仪、热机械分析仪、动态热机械分析仪、热重分析仪等分析了SEP的固化行为及固化物的性能。研究结果表明:(1)与AG-80相比,SEP环氧树脂在25℃下的黏度更低,为52.56 Pa·s,这表明SEP环氧树脂具有更好的加工流动性。采用甲基六氢苯酐为固化剂时,SEP的固化温度比AG-80环氧树脂低,且储存更加稳定。(2)对比研究了SEP和AG-80改性双酚A环氧树脂(E-51)的性能,当SEP的质量分数为30%(SEP-30)时,其拉伸强度达到85.77 MPa,冲击强度达到18.74 kJ/m^(2);而AG-80在相同固化温度下的拉伸强度为68.25 MPa,冲击强度为12.61 kJ/m^(2),表明SEP体系的拉伸强度和冲击强度均比AG-80体系的高。通过SEM断面形貌进一步确定,SEP共混体系具有比AG-80体系更好的力学性能。(3)所有SEP共混体系的Td5比AG-80体系的高。800℃下的SEP体系的残碳率最高达到16.9%,而AG-80体系在800℃下的残碳率最高达到9.9%,表明SEP具有比AG-80更好的热稳定性。(4)与AG-80环氧树脂相比,SEP环氧树脂表现出更好的力学性能和耐热性能,为同时实现增强、增韧提供了可能,并使其有望在航空航天等高温领域得到较大的应用。

双官能度引发剂引发苯乙烯聚合微观动力学

采用 2 ,5 二甲基 2 ,5 二己酰基过氧化己烷 (DMDEHPH)为引发剂 ,在 5 5～ 80℃下引发苯乙烯聚合 .通过研究影响聚合速率的各种因素 ,得出了聚合速率对单体浓度和引发剂浓度的级数分别为 1 0和 0 5次、聚合活化能为 92 0kJ mol、引发效率为 0 5 5± 0 0 3.温度一定 ,引发效率随引发剂浓度的增加而减小 .求得 6 0和70℃下DMDEHPH向引发剂的链转移常数分别为 0 0 37和 0 0 4 8、向单体的链转移常数分别为 0 5 9× 10 - 4和0 75× 10 - 4.

多官能度炔烃与叠氮化物的固化研究

采用差热扫描量热仪 (DSC)研究了不同分子量的端叠氮基聚乙二醇 (ATPEG)与N ,N ,N′,N′ 四炔丙基乙二胺及 1 ,1 ,1 三 (炔丙氧甲基 )丙烷的固化反应动力学 ,并利用FT IR跟踪了固化反应过程中特征基团的变化 .结果表明 ,ATPEG与N ,N ,N′,N′ 四炔丙基乙二胺固化反应的峰温及反应活化能均高于与 1 ,1 ,1 三 (炔丙氧甲基 )丙烷的固化反应 .增加ATPEG的分子量 ,升高了与多官能度炔烃的固化峰温 ,却降低了固化反应的活化能 .而采用扩链剂仅降低固化反应活化能 .

不同官能度水性聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能

以丙烯酸羟乙酯与季戊四醇三丙烯酸酯作为封端剂,分别合成了二官能度水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA2)和六官能度的水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA6),并用红外光谱、粒径仪、热重分析对合成产物结构和性能进行表征。研究表明,相比于使用低官能度WPUA2紫外光固化所得聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂膜,加入单体或使用多官能度WPUA6,都可使PUA固化膜凝胶率提高20%以上,吸水率降低30%;质量损失10%,分解温度增大82℃。提高预聚物官能度可有效提高涂膜交联密度和耐热性能,并具有与加入活性单体相似的应用效果。

表面起伏光栅形成速率的影响规律 Ⅰ.偶氮生色团种类和官能度的影响

设计并合成了含有不同生色团以及不同官能度的环氧树脂基偶氮高分子 ,系统研究了偶氮生色团的种类和官能度对光栅形成速率的影响规律 .实验结果表明 ,偶氮苯对位是羧基的聚合物的光栅形成速率明显快于偶氮苯对位是硝基的聚合物 ,光栅形成速率随偶氮生色团官能度的增加而加快 .

改性醇酸树脂的丙烯酸预聚物官能度的测定

平均官能度是影响醇酸树脂配方设计的重要参数 .丙烯酸预聚物改性醇酸树脂的配方中 ,只有丙烯酸预聚物的官能度是未知参数 .通过IR光谱、GPC分析以及化学滴定法能估算出预聚物的官能度 .利用测定的官能度对醇酸树脂涂料进行配方设计 ,可以提高设计的可靠性 .

单体平均官能度对制备液晶/聚合物光栅的影响

液晶/聚合物光栅,即全息聚合物分散液晶光栅(Holographicpolymerdispersedliquidcrystal,HPDLC)是一种新型光电子信息功能器件。采用紫外光固化丙烯酸脂和向列相液晶TEB30A制备了透射HPDLC型光栅,探讨了单体平均官能度对液晶/聚合物光栅的影响。实验将官能度分别为2.0和5.0的两种单体混合,使平均官能度在2.0～5.0变化,制备出系列HPDLC透射型光栅,通过观察光栅形貌、测量光栅的衍射效率及驱动电压,分析了相分离过程中的光聚合速度和液晶扩散速度的匹配问题。

UV固化涂料用长臂多官能度大分子光引发剂的合成及性能

利用乙氧基化季戊四醇/双季戊四醇与由聚乙二醇(PEG400)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(Irgacure 2959)反应形成的端异氰酸酯预聚体合成了2种可用于紫外光固化的长臂多官能度大分子光引发剂(MPIs)。利用红外光谱、核磁共振谱表征其结构。利用紫外-可见光谱研究了MPIs的光分解过程,用实时红外光谱研究了MPIs引发1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)的聚合动力学。结果表明:MPIs的引发效率稍高于Irgacure 2959;光引发速度随引发剂用量增加而提高;与Irgacure 2959相比,MPIs在光固化单体及树脂中的溶解性有所提高,光固化膜中残留光引发剂的迁移率降低。MPIs引发光固化聚合后的固化膜性能优异,表明MPIs是一类性能优异的大分子光引发剂。

由多官能度炔烃与叠氮化物制备交联弹性体

端叠氮基聚乙二醇 (ATPEG)可分别与 N,N,N′,N′-四炔丙基乙二胺 (1)及 1,1,1-三 (炔丙氧甲基 )丙烷 (2 )固化得到交联弹性体。研究了固化时间、扩链剂用量、ATPEG分子量和固化剂对该交联弹性体力学及溶胀性能的影响。观察到 ATPEG与 2固化胶片的延伸率明显高于与 1固化得到的胶片。不同分子量 ATPEG与多官能度炔丙基化合物反应时 ,分子量越高 ,其在

多官能度水性光敏聚氨酯丙烯酸酯的合成与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、聚四氢呋喃醚二醇(PTMO)、二羟甲基丙酸(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为原料,合成了一种具有核壳结构的新型多官能度水性光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA)乳液。通过红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振碳谱(13CNMR)、透射电镜(TEM)、动态热力学分析测试(DMA)等物理测试手段对聚合物结构进行了表征,并通过化学滴定测定C C双键的含量。FT-IR、NMR分析表明,合成得到的树脂是带有多支链的多官能度水性光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA);GPC分析表明,合成的多官能度PUA聚合物的数均相对分子质量(Mn)和分散度(D)分别为11 374和3.75;TEM分析表明,乳胶粒呈现一定的核壳结构,形态较规则,大多数呈球形;DMA分析表明多官能度PUA聚合物涂膜的玻璃化转变温度为-39.4℃,tanδ曲线没有出现很明显的双峰或多峰,软段与硬段相容性好;化学滴定分析表明,此目标树脂中C C双键的最终含量为4.9 meq/g。

多官能度氨基苯基笼形硅倍半氧烷的合成表征及在聚碳酸酯中的应用

从合成八苯基硅倍半氧烷(OPS)出发,通过控制硝化条件制备了不同多官能度硝基苯基硅倍半氧烷(NPS),然后对NPS催化还原得到相应的多官能度氨基苯基硅倍半氧烷(APS)。利用红外、核磁、元素分析、热失重对多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)化学结构和热性能进行了表征。元素分析发现OPS硝化时间越长,硝基越多,但是不是正比关系。红外、核磁分析给出了POSS的推测结构。热失重、扫描电镜发现氨基较多的APS在热分解过程中伴随氨基的损失有利于形成交联结构;APS与聚碳酸酯(PC)有良好的相容性,能在一定程度上提高PC的热稳定性。

双官能度引发剂及其大分子引发剂分解的量热研究

通过差示扫描量热仪(DSC)测定过氧化苯甲酰(BPO)的热分解动力学,验证了DSC方法的可靠性,得到BPO热解反应级数为一级,活化能为124.9KJ／mol,指前因子为1.342×1014。在不同的升温速率下测定了双官能度过氧化物引发剂2,5-二甲基-2,5-二己酰基过氧化己烷(DMDEHPH)及其引发苯乙烯聚合生成的大分子引发剂(PS-DMDEHPH)的分解动力学,发现升温速率对分解动力学常数影响不大,得到其分解反应级数均符合一级反应规律,活化能分别为129.4KJ／mol和130.1KJ／mol,指前因子为1.137×1015和1.196×1015,两者比较发现大分子中过氧键与DMDEHPH活性相近。由DSC测定的放热量和过氧化物浓度以及聚合物的分子量分别计算得到过氧键的摩尔放热量和大分子引发剂的摩尔放热量,并由两者的比值得到了平均每个大分子中过氧键的含量。

多官能度水性光敏聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丙三醇、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、甲基丙烯酸羟乙酯(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等原料合成了具有高交联度的多官能度紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)水乳液。采用国标GB12009.4—89,FT-IR,13C NMR,DMA,AFM等方法对PUA预聚体合成过程和聚合物乳液(涂膜)进行了测试和表征,考察了n(IPDI)∶n(HO—OH)∶n(丙三醇)、DMPA质量分数、pH值等对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,随着丙三醇质量分数增大,PUA光固化速率、耐溶剂性、膜硬度提高、吸水率降低;随着DMPA质量分数的增加,PUA涂膜硬度、吸水率增强,乳胶粒径越来越小;随着中和度增大,乳液逐渐由云雾状趋向透明,粘度下降。当n(IPDI)∶n(HO—OH)∶n(丙三醇)=9∶6∶1,w(丙三醇)=2%左右,DMPA质量分数为4.6%,中和度为90%时,乳液储存稳定(30 d),涂膜光固化速率达到7 s,附着力为1,硬度为3 H,耐水性、耐化学品性更佳。

双官能度引发剂引发丙烯酰胺聚合研究

选用2,5-二甲基-2,5-己二醇和过氧化氢在浓硫酸作催化剂条件下反应制备2,5-二甲基-己二基(2,5)-双过氧化氢,作为双官能度引发剂。并用制备出的引发剂与Na2SO3组成氧化还原体系,引发丙烯酰胺聚合。分子量随引发剂浓度和反应起始温度的增加而降低;随单体浓度的增加先增加后降低,在单体初始质量分数为25%,2,5-二甲基-2,5-己二醇浓度为5×10-5mol/L,反应起始温度为10℃的条件下,制备出分子量达到2600万左右的聚丙烯酰胺。

双官能度引发剂合成及AM聚合

以2,5-二甲基-2,5-己二醇(DIOL)为原料,质量分数为30%的H2O2为氧化剂,H2SO4为催化剂,在较温和条件下合成双官能度引发剂2,5-二甲基-2,5-二过氧化羟基己烷(DIOOH),考察H2O2与DIOL物质的量比、H2SO4与DIOL物质的量比、反应时间、反应温度因素对DIOOH产率的影响,采用13C-NMR、MS等手段对产物结构进行表征.结果表明,优化的合成工艺条件:H2O2与DIOL物质的量比为7,H2SO4与DIOL物质的量比为6,反应时间为90min,反应温度为30℃,此时DIOOH的产率达到71.6%;用DIOOH引发AM聚合,DIOOH质量浓度为9mg/L时,PAM的特性黏数达到277.6mL/g.

PAPI官能度和异氰酸酯指数对HFC-365mfc/H_2O混合发泡体系RPUF性能的影响

采用HFC-365mfc和H2O作为混合发泡剂制备了聚氨酯硬质泡沫材料,探讨了多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的官能度和异氰酸酯指数(R)对泡沫材料的玻璃化转变温度(Tg)、力学性能和泡孔结构的影响。结果表明,使用相同份数的发泡剂,在PAPI的官能度介于2.6～3.1范围内,官能度越高,所得泡沫密度越大、Tg越高,力学性能越好;当R介于1.05～1.50时,随R的增大,所得泡沫密度增加,Tg和力学性能均有提高,但当R过大时,泡孔的尺寸分布变宽,均一性变差。研究还发现,所得泡沫Tg和力学性能随熟化时间延长亦有所提高。

低单官能度高分子量聚醚多元醇的制备

使用双金属氰化物络合催化剂，制备了分子量高、分子量分布窄、不饱和度低的低单官能度聚醚多元醇。重点讨论了催化剂、溶剂、反应压力对聚醚多元醇质量的影响。

多官能度粉末涂料的合成及固化研究

以四甲基氯化铵为催化剂,双酚A型环氧树脂与环氧氯丙烷合成了多官能度的粉末状环氧树脂,然后以四丁基溴化铵为催化剂,将多官能度环氧树脂与丙烯酸反应生成多官能度环氧丙烯酸酯。讨论了催化剂对合成多官能度环氧丙烯酸酯的影响,并考察了多官能度环氧丙烯酸酯固化后的物理机械性能。采用IR、TGA、NMR和冲击试验等手段,对其结构和性能进行了研究。结果表明:环氧氯丙烷成功接枝到环氧树脂中,丙烯酸成功接枝到多官能度环氧树脂中,多官能度环氧丙烯酸酯具有更优良的物理机械性能和耐溶剂性,可以满足工业生产的要求。