接枝石油树脂提高热熔膜与不锈钢的界面粘接力

在海缆、冻土等环境下,通讯光电缆要求使用高耐腐蚀的金属/塑料复合带,但工业上还存在不锈钢/塑料复合带界面难粘接的难题。文中通过熔融接枝法成功制备了C_(5)及C_(9)石油树脂接枝马来酸酐(C_(5)-g-MAH,C_(9)-g-MAH),将其引入乙烯-丙烯酸共聚物/线型低密度聚乙烯(EAA/LLDPE)热熔膜并与不锈钢基板热贴合,当C_(5)-g-MAH的用量为30 phr时,不锈钢/塑料复合带的剥离强度最优,在泡水测试前后分别达到了28.6 N/cm与15.2 N/cm。接触角测试表明,C_(5)-g-MAH可有效降低EAA/LLDPE热熔膜与不锈钢基板间的表面张力,促进热熔膜在金属表面的贴合。通过差示扫描量热分析、熔体流变行为分析发现,C_(5)-g-MAH可以与EAA/LLDPE热熔膜有效地相容,同时降低热熔膜的熔融温度、活化分子链段,提高对不锈钢表面浸润性的同时增加粘接位点,使得热熔膜与不锈钢基板的界面粘接力大大提升。

极性分子的结构异同性对接枝改性交联聚乙烯材料直流电性能的影响

为改善高压直流电缆运行过程中绝缘层材料的电导率对温度与电场强度敏感性所导致的电场反转问题,以及直流高压长时间作用下的空间电荷积聚现象,该文采用极性基团接枝改性的方式提升交联聚乙烯(XLPE)材料的直流电性能。由于接枝单体一般为沸点较低的极性小分子化合物,为避免材料在接枝过程中单体的气化损失,首先通过平行双螺杆挤出机配合低温高压计量泵装置实现熔融接枝反应。将丙烯酸酯类小分子化合物(丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA))分别预先接枝到低密度聚乙烯(LDPE)大分子链上制备接枝材料,通过红外光谱测试分析得出接枝单体皆成功接枝到LDPE大分子链上,熔融指数与凝胶含量测定表明材料的流变性能并未发生显著改变,X射线衍射测试与扫描电子显微镜观测发现接枝改性材料的结晶特性保持与基础树脂相似。进一步对三种接枝母料按一定比例稀释并完成交联过程,通过变温直流电导测试发现三种接枝改性材料的电导率-温度敏感性均出现不同程度的下降,综合高温空间电荷测试可以得出,接枝MA的XLPE材料电导率-温度敏感性下降幅度最大、空间电荷分布特性优异;结合第一性原理仿真计算可以进一步得到,三种接枝单体改性XLPE模型的陷阱能级较为一致,其直流电性能的改善效果与接枝单体的静电势分布存在显著关联。

接枝共聚物对乙烯-乙烯醇共聚物/聚乙烯共混物结构及性能的影响

通过熔融共混法制备了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/低密度聚乙烯(LDPE)共混物,再加入马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)用于促进EVOH的分散性。利用DSC、SEM、力学性能测试、阻隔性能测试等方法表征了共混物的结构及PE-g-MAH的加入对共混物性能的影响。实验结果表明,LDPE与EVOH不相容,EVOH以球形颗粒均匀分散在LDPE基体中,添加PE-g-MAH后可显著改善EVOH的分散性,大幅降低EVOH的结晶温度,进一步提高EVOH/LDPE共混物的强度及对一类萜类物质的阻隔性能。另外,当EVOH含量为10%(w)时,EVOH/LDPE共混物的阻隔性能相对纯LDPE有明显提升,之后进一步提高EVOH含量,阻隔性能变化不大。

丙烯酸丁酯熔融接枝回收高密度聚乙烯的研究

采用熔融接枝方法,制备了回收高密度聚乙烯接枝丙烯酸丁酯(RHDPE-g-BA),并通过红外光谱对产物进行了定性定量表征。考察了熔融接枝温度、螺杆转速、丙烯酸丁酯(BA)用量、引发剂过氧化二异丙苯(DCP)用量对接枝率的影响。结果表明,在反应温度220℃、主机螺杆转速频率5 Hz、引发剂DCP质量分数0.12%、BA用量12 g时可获得接枝率达3.27%的接枝产物。

马来酸酐熔融接枝聚烯烃的制备及其应用

通过熔融挤出反应制备了聚烯烃接枝马来酸酐相容剂,以聚丙烯为基体,利用正交实验,研究了马来酸酐(MAH)含量、过氧化二异丙苯(DCP)含量、苯乙烯(St)含量以及聚乙烯(PE)含量对接枝率的影响,并将自制的相容剂用于玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复合材料,对力学性能和断面形貌进行了测试分析。结果表明,傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示,MAH、苯乙烯成功接枝到PP/PE上;加入苯乙烯后,接枝率明显提升;4种因素对接枝率的影响顺序为苯乙烯>PE>MAH>DCP,最佳配方为MAH含量为5%、DCP含量为0.2%、苯乙烯含量为5%、PE含量为10%;自制相容剂对GF/PP增容效果较好,力学性能显著提升。

腐植酸接枝共聚物的研究进展及应用前景

综述了接枝共聚物的发展现状与腐植酸类共聚物的研究进展。腐植酸含有丰富的含氧官能团,如羧基、酚羟基等基团,使得腐植酸分子具有氧化还原、亲水、络合、吸附、分散以及易于接枝共聚改性的能力。从不同用途介绍腐植酸类共聚物,因其具有成本低、绿色、安全等特性,在工业、农业、畜牧业、林业以及医药等方面都有着广阔的应用前景。

接枝聚丙烯电缆绝缘材料的电树枝特性及机理

开发高性能的可回收聚丙烯电缆绝缘材料已成为近年来电绝缘领域的研究热点之一。该文对纯聚丙烯(PP)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝改性聚丙烯试样的电树枝引发和生长特性进行了研究。试验结果发现,相较于纯聚丙烯试样,接枝试样的电树枝引发时间显著提高,电树枝劣化区域和生长速率明显减小。分析表明,接枝MMA单体在聚丙烯试样内部引入了大量深陷阱,并减小了球晶尺寸,有利于抑制载流子的输运行为并显著压缩了非晶区通道的空间尺度,进而改善了接枝试样的电树枝引发特性。此外,接枝试样的球晶尺寸减小使得非晶区通道更为曲折狭长,显著增加了电树枝沿着电场方向生长的阻力,进而改善了接枝试样的电树枝生长特性。随着MMA单体掺杂含量的增多,接枝试样的电树枝引发和生长特性逐渐提升。研究结果可为高性能接枝聚丙烯电缆绝缘材料的研发提供参考。

基于分子动力学的偶联剂接枝改性玄武岩纤维与沥青粘附特性研究

为增强玄武岩纤维(BF)与沥青的界面粘附特性,采用接枝KH550型硅烷偶联剂对BF表面进行改性。采用扫描电子显微镜和红外光谱仪对KH550接枝改性BF进行微观表征,并基于分子动力学方法,运用“化学接枝”和“叠加”方式建立沥青-BF_(KH550)界面模型,研究了KH550接枝改性对BF与沥青粘附特性的增强效果及增强机理。结果表明,KH550接枝改性后,BF_(KH550)表面凸起增多、粗糙度增加,增大了BF与沥青的粘结强度;BF表面接枝的KH550个数越多,与沥青的粘附性能越好,25℃时BF表面接枝20个KH550的界面能相比不接枝KH550时增加了26.1%;经KH550接枝改性后,沥青四组分的扩散系数变化规律与不接枝KH550时相同,即饱和分>芳香分>胶质>沥青质,但其扩散系数整体比不接枝KH550时小,说明BF_(KH550)与沥青发生了较强的吸附,从而有效提高了BF与沥青的粘附性能。研究成果可为BF在沥青混合料中的推广应用提供重要参考。

接枝多胺聚合物制备大孔阴离子交换色谱介质及其蛋白吸附行为评价

以环氧活化聚甲基丙烯酸酯大孔微球(FastSep-epoxy)为基质,通过接枝聚(烯丙基胺)(PAA)制备了大孔阴离子交换色谱介质(FastSep-PAA)。考察了介质的合成条件对离子交换容量(IC)及蛋白结合容量的影响,发现IC随PAA浓度、反应时间和溶液pH的增加均表现为增长趋势;同时结合蛋白吸附容量的变化选择了最优合成条件。通过扫描电子显微镜观察介质的表面形貌,发现其孔隙连通性较好,且接枝前后介质孔道结构无明显变化,PAA配基密度对介质结构无明显影响。此外,通过压汞法和氮气吸附法测定接枝前后不同介质的孔径尺寸和孔径分布情况,并考察该类介质的孔径与蛋白吸附行为的关系,发现其蛋白结合容量未出现随介质孔径尺寸增加而显著下降的现象,且孔径尺寸增加更有利于蛋白在介质内部传质。在126 cm/h的流速下FastSep-PAA介质的原始孔径(即FastSep-epoxy的孔径)为400 nm时的蛋白动态结合容量(DBC)最高(70.3 g/L),该孔径下介质比表面积大,蛋白可吸附位点较多;原始孔径为700 nm及以下的介质蛋白DBC均随流速增加而均有一定下降;原始孔径为1000 nm的介质蛋白DBC几乎不受流速影响,流速由126 cm/h增加至628 cm/h时蛋白DBC仅下降3.5%,且在628 cm/h的流速下能保持57.7 g/L,蛋白分子在该孔径下的扩散速率受限较小,传质性能优异,这一特性表明该类大孔聚合物阴离子交换色谱介质在蛋白高通量分离中具有较大的优势。

紫外辐照与壳聚糖接枝联合处理对ABS表面改性效果的影响

聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)是一种应用广泛的工程塑料。将绿色环保的紫外光辐照表面修饰技术与壳聚糖接枝处理技术相结合对ABS基板表面进行改性处理,探究了紫外光辐照条件、壳聚糖醋酸溶液的浓度、改性温度和改性时间对ABS基板表面形貌、表面粗糙度、表面亲水性和表面化学性质的影响。首先使用2 g/L的二氧化钛(TiO_(2))作为光催化剂在300 W下对ABS进行光辐照处理30 min,然后利用0.75 g/L的壳聚糖醋酸溶液在70℃下改性处理30 min,通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)观察ABS基板表面形貌变化,并利用表面接触角测量仪和X射线光电子能谱(XPS)分析ABS基板表面亲水性能的变化。结果表明,经过紫外光辐照和壳聚糖接枝改性处理后,ABS基板处理后表面形成少量微小孔洞,表面粗糙度较小,但是ABS基板表面亲水基团的浓度大幅增加,表面亲水性明显增强,化学镀铜层光滑平整,颜色粉红,具有金属光泽。

淀粉接枝丙烯酰胺与聚丙烯酰胺对高岭土动态絮凝差异的研究

高岭土等黏土矿的存在是煤泥水沉降效果差的主要原因,目前尚未有关于难沉降煤泥水动态絮凝过程的研究。相较于聚丙烯酰胺(PAM)合成单体的毒性,淀粉接枝丙烯酰胺(SAM)合成的单体可降解性好。为此,以高岭土为研究对象,系统对比了SAM与PAM对高岭土动态絮凝过程的影响。首先,考察了不同SAM与PAM用量下的沉降速度和絮凝效果。随后,通过聚焦光束反射测量(FBRM)和颗粒录影显微镜(PVM)技术研究了高岭土悬浮液在SAM和PAM作用下的不同粒级颗粒数量变化。沉降实验和FBRM-PVM测试结果表明,PAM能够形成更多的+100μm大絮团,使得PAM具有更好的沉降效果;SAM形成的絮团更稳定,对细颗粒的絮凝效果更好。最后,通过FBRM获得的数据,基于Smoluchowski模型计算了PAM和SAM作用下高岭土的絮凝动力学参数,发现PAM作用下的絮凝指数明显高于SAM,同时-30μm和30~60μm颗粒数量的动态变化主导了絮凝动力学中絮团的形成过程。总体而言,PAM可以形成更多的、松散的大絮团,有利于高岭土的快速沉降,但对微细颗粒絮凝效果不佳。相较于PAM,SAM独特的多链立体网状结构,有利于微细颗粒絮凝和形成稳定的絮团,从而避免选煤厂洗水系统中细泥的循环积聚。

接枝改性黄原胶的制备及性能研究

分别用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,亚硫酸氢钠(NaHSO_(3))、过硫酸钾(KPS)、硝酸铈铵(CAN)为复合引发剂,通过自由基聚合法制备了XG-g-AMPS、XG-g-NVP和XG-g-DMDAAC三种改性聚合物。采用FTIR、EA、^(1)H NMR、SEM和GPC对接枝产物进行结构表征,并比较了黄原胶(XG)及改性聚合物的溶解性、耐盐性、剪切稀化性和耐热性能。结果表明,改性XG聚合物的溶解度显著提高,同时耐盐性有一定提高,XG-g-NVP、XG-g-DMDAAC在30%盐溶液中黏度相较XG分别增加了9%,15%。此外,XG-g-NVP和XG-g-DMDAAC溶液的剪切性能值相较XG分别提升了11%和45%。研究结果表明通过接枝共聚,改性XG聚合物的溶解性、耐盐性和剪切稀化性能得到提升,拓宽了黄原胶产品在石油工业中的应用。

电接枝双氰胺改性碳纤维海洋电场电极的制备及其电场响应性能研究

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电层结构越稳定。其中CF-7V的综合性能最佳,其比电容达到9.368 F·g^(-1),为空白组的31.6倍;电荷转移电阻和低频容抗显著降低;7天电位漂移量为1.68 mV,可以正常响应1×10^(-3)Hz,0.03 mV/m的低频弱电场信号,电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高。电接枝改性后碳纤维电极的电场响应性能与Ag/AgCl电极相当,这是一种新型高性能海洋电场传感器,可望提高海洋电场探测能力。

影响高橡胶接枝粉白度的因素和解决方法

本文在采用乳液接枝聚合方法生产ABS树脂的过程中,通过探究HRG高橡胶接枝粉白度的影响因素,提出了减少HRG聚合釜胶乳储存时长、在中间胶乳储罐加入灭菌剂、提高清理HRG高橡胶接枝聚合釜和中间胶乳储罐的频次、降低高橡胶接枝胶乳出料温度、控制絮凝干燥工序残酸等方法,可有效提高HRG高橡胶接枝粉的白度,降低ABS树脂的色差。

CPVA微球表面接枝对羟基苯磺酸钠及其对茶碱的吸附研究

通过分子设计将2-氯乙基异氰酸酯(CIC)键合至聚乙烯醇微球(CPVA)表面制得CPVA-CIC,再将对羟基苯磺酸钠(HSS)固载于CPVA-CIC上制得功能微球CPVA-HSS。通过红外光谱(FI-TR)、扫描电子显微镜(SEM)及Zeta电位仪对功能微球进行表征,并考察主要因素对接枝微球固载量的影响,探索功能微球CPVA-HSS对茶碱分子的吸附性能及吸附机理。结果表明,通过CIC改性,阴离子单体HSS成功固载于基质CPVA表面,形成功能微球CPVA-HSS。CPVA-HSS对茶碱吸附5 h达到平衡,凭借其强的静电相互作用,pH5时在水溶液中吸附容量可达60 mg/g,随着温度的降低吸附量升高,而随介质盐度的增大吸附容量降低。功能微球的重复使用性较好。

淀粉/聚乳酸接枝改性及应用研究进展

淀粉(TPS)低成本加工和聚乳酸(PLA)良好力学性能使得这两种材料的接枝聚合物成为近年研究热点。由于亲水性淀粉颗粒和疏水性聚乳酸导致界面相互作用差,制备出的生物聚合物材料在性能和加工特性方面存在缺陷,并且其生产成本较高,限制了其在食品包装行业中的应用。通过化学改性来提高TPS与PLA之间的界面附着力以及综合性能已经成为一种重要方法,并有望拓宽其应用领域。综述了TPS/PLA接枝改性方法、研究进展以及未来发展前景,旨在为解决其应用限制并拓宽应用领域提供思路。

电压稳定剂接枝改性对500 kV直流XLPE电缆材料电气性能的影响

为了研究4-乙酰氧基苯乙烯(AOS)电压稳定剂接枝改性对500kV高压直流交联聚乙烯(XLPE)电缆材料在不同温度、电场强度和接枝含量下的电气性能的影响,该文通过熔融接枝法制备了不同含量的AOS接枝XLPE(XLPE-g-AOS)试样,通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和差示扫描量热实验分别表征试样的微观形貌、理化结构和结晶特性,对试样进行了直流电导电流、空间电荷、直流击穿、热刺激去极化电流测量,得到试样在不同温度和电场强度下的电气性能参数,结合量子化学计算分析了AOS接枝对XLPE复合材料陷阱特性和电荷输运的影响。结果表明:AOS接枝使试样断面形貌更加粗糙,而较高含量接枝会出现纳米球形分散相;XLPE-g-AOS的熔融温度和结晶度比纯XLPE更高;AOS质量分数为3%的XLPE-g-AOS具有最大的浅陷阱能级和密度,且其在高温高电场下具有最低的直流电导率、最少的空间电荷积聚量、最小的电场畸变率和最高的直流击穿强度。接枝AOS引入了更深且更多的浅陷阱,形成了均匀致密的浅陷阱点阵,阻碍了载流子迁移。

热氧老化对马来酸酐接枝聚丙烯的结构与性能的影响

以自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为研究对象,研究了PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯材料性能的影响以及热氧老化对PP-g-MAH分子结构和性能的影响。结果表明,自制的PP-g-MAH大幅度提高了30%玻纤增强聚丙烯材料的力学性能;随着热氧老化时间的延长,PP-g-MAH的MFR不断增加,对玻璃纤维增强聚丙烯材料的力学性能的提升作用不断降低;通过凝胶色谱仪(GPC)、红外光谱(IR)和马来酸酐(MAH)接枝率测定结果的分析,热氧老化过程没有对PP分子链接枝的马来酸酐产生明显的影响,而是引起了聚丙烯分子链的断裂,造成PP-g-MAH分子量下降,导致自身力学性能下降,使得PP与玻璃纤维之间的界面强度下降,使得PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯材料的力学性能提升作用下降。

环氧化杜仲胶湿法接枝二氧化硅的制备与性能

首先对杜仲胶(EUG)进行环氧化改性得到环氧化EUG(EEUG),然后对EEUG进行湿法接枝二氧化硅(SiO_(2))制备出EEUG接枝SiO_(2)复合材料(EEUG-g-SiO_(2)),研究了EEUG-g-SiO_(2)复合材料的结构与性能。结果表明,相较于机械共混物EUG/SiO_(2)和EEUG/SiO_(2),EEUG-g-SiO_(2)硫化胶中纳米SiO_(2)的分散性改善明显,力学性能大幅度提升;与EUG/SiO_(2)硫化胶相比,EEUG-g-SiO_(2)硫化胶的撕裂强度提高了30.9%,耐疲劳性能提升了575.0%,磨耗量降低了94%;与EEUG/SiO_(2)硫化胶相比,EEUG-g-SiO_(2)硫化胶的撕裂强度提高了10.5%,耐疲劳性能提升了68.6%,磨耗量降低了72%,压缩生热明显降低。

纳米二氧化硅微球表面接枝嵌段聚合物的制备及其在丙烯酸结构胶体系中的性能研究

以二氧化硅微球为模板,将其表面修饰上活性官能团。通过表面引发可控/“活性”自由基聚合,连续引发苯乙烯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯聚合,得到表面接枝嵌段聚合物的纳米二氧化硅微球,并对其进行表征。将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,并和未修饰二氧化硅微球的体系进行对比。研究结果表明:通过结构表征证明了目标产物合成成功;将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,聚合物改性的纳米二氧化硅在拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度等性能的表现均优于未改性的纳米二氧化硅;纳米二氧化硅在固化体系中具有增强增韧的作用,表面接枝聚合物改性后,其性能表现更优。