热可逆性共价键交联氯醇橡胶的制备和性质

以环戊二烯基钠（ＣＰＤ－Ｎａ）与氯醇橡胶（ＣＨＲ）反应，制得了含ＣＰＤ侧基和双环戊二烯交联的聚合物。研究了反应物基团配比、反应温度对凝胶化时间和交联聚合物得率的影响。结果表明，随ＣＰＤ－Ｎａ用量的增加和反应温度的升高，ＣＨＲ形成凝胶的时间缩短。测定了交联聚合物的热可逆转化行为，发现交联聚合物在高温下可发生逆Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应。

甲阶酚醛树脂-硼酸盐水凝胶的热可逆性研究

通过测定凝胶的融化温度(T),研究了甲阶酚醛树脂(PF)-硼砂(SB)水凝胶的热可逆性,还研究了PF树脂、SB和KOH浓度对T的影响。结果表明:体系的温度升高和降低时,凝胶可发生热可逆溶胶-凝胶相互转变;T与PF、SB及KOH浓度有关,PF浓度增大,T逐渐升高,KOH浓度增大,T逐渐降低,SB浓度增大时T先增大后减小,c(SB)为0.225mol/L时T出现极大值。根据Eldridge-Ferry理论,利用c(SB)与T之间关系,计算结果表明,凝胶的融化焓变△H为-45.81kJ/mol。

溶液中聚(N-异丙基-2-甲基丙烯酰胺)热相变可逆性的杂合二维相关红外光谱研究

基于聚(N-异丙基-2-甲基丙烯酰胺)(PNiPMA)在升温和降温两个过程中测得的变温红外光谱构筑样本-样本杂合二维相关(Hybrid 2D Correlation)光谱,揭示其在热诱导相变过程中初始组分的恢复程度、相转变温度以及转变速率等物理参数的可逆性.

热可逆性共价交联木塑复合材料的制备及力学性能

为提高木塑复合材料(wood-plastic composites,WPCs)的力学性能,基于酯交换反应,以木粉、E51环氧树脂和邻苯二甲酸酐为原料,通过热压成型工艺制备热可逆性共价交联木塑复合材料(TRC-WPCs),探究环氧与酸酐量比、热压工艺参数和循环加工对TRC-WPCs力学性能的影响。当环氧与酸酐的量比为1∶1,热压时间为30 min、热压温度为150°C、热压压力为12 MPa时,TRC-WPCs的力学性能最优,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量分别为47.3 MPa、9.3 GPa、79.2 MPa和8.9 GPa,比相同木粉含量的高密度聚乙烯基WPCs高出282%、204%、305%和245%;且循环加工后其弯曲强度和弯曲模量保持率为67.8%和84.2%,实现了TRC-WPCs的高强度化,并且高温下可循环加工。

基于热可逆Diels-Alder反应的聚氨酯热熔胶的合成与性能

通过N,N′-羰基二咪唑(CDI)直接将聚己二酸丁二醇酯(PBA-1000)与糠胺(FA)相连制备得到呋喃环封端的聚氨酯预聚物(PCF),之后以双马来酰亚胺(BMI)为扩链剂通过DA反应制备出一种新型的含DA键的聚氨酯热熔胶(DAPU)。利用核磁共振氢谱、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析、热重分析等测试对样品的结构和热可逆性能进行了表征,表明其具备优异的热可逆性能。流变测试表明样品的黏度随着温度的升高急剧下降,随着温度的降低又会急剧上升,并且此过程可以多次循环。粘接测试表明,DA-PU样品对于不锈钢基材的剪切粘接强度达到5.36MPa,并且重复粘接的强度可以达到6.14 MPa和5.74 MPa,具备优异的粘接性能。

纳米SiO2改性热可逆自修复聚氨酯的修复行为

通过将纳米二氧化硅引入基于Diels-Alder(DA)反应的热可逆自修复聚氨酯中,成功合成了纳米SiO2改性自修复聚氨酯(PU-DA-SiO2)。利用红外光谱和差示扫描量热分析对其结构及热性能进行了表征。结果表明,纳米SiO2的引入并未对PU-DA的结构和热可逆性产生明显影响。偏光显微镜定性观测表明,在120℃热处理时,聚氨酯薄膜中的裂缝逐渐缩小;当热处理时间达到15 min时,裂缝完全愈合。通过拉伸试验对PU-DA-SiO2的修复性能进行了定量表征,结果表明,纳米SiO2改性自修复聚氨酯具有良好的修复性能,其修复效率高达87.8%。相对于未添加纳米SiO2的自修复聚氨酯,添加质量分数为4%的纳米SiO2后,其修复效率提高了8%。而且,PU-DA-SiO2可实现同一部位的多次损伤-修复,即使经过3次损伤-热处理后,其修复效率仍可达到42.7%。研究表明,纳米SiO2改性热可逆自修复聚氨酯的修复是通过热可逆Diels-Alder反应和纳米SiO2的迁移2种作用共同实现的。

基于Diels-Alder反应的热可逆高导电硅橡胶/碳管复合材料的制备

使用碳纳米管(CNTs)作为亲二烯体,制备了接枝呋喃官能团的硅橡胶(SiR-Fu)作为二烯体,二者进行Diels-Alder反应,在CNTs与SiR-Fu基体之间构建了可逆共价交联网络,制备了一种同时具有良好的界面粘结、较好的力学强度、高导电性和较好热可逆性质的导电硅橡胶(SiR)复合材料.其中,CNTs既作为增强填料和导电填料,又能与SiR主链上的呋喃官能团发生Diels-Alder反应而形成动态共价键,使得复合材料具有热可逆性、可回收再利用性且能提高复合材料的界面粘结和力学强度.较之纯SiR,CNTs含量为10 wt%的复合材料的电导率从2.5×10^(-14) S/cm提高到0.9 S/cm;拉伸强度从0.2 MPa提高到2.3 MPa;对样品进行二次模压成型之后,其拉伸强度回复率为77%,断裂伸长率回复率为88%,电导率回复率为86%.

酰胺化低酯果胶凝胶破碎强度的影响因素

酰胺化低酯果胶具有较普通低酯果胶更优越的胶凝性质,国外对其的研究已经不限于制备工艺,而更多在于其性质及新产品的应用开发,但国内的研究还几乎是空白。本文以柑橘酰胺化低酯果胶为研究对象,对其凝胶破碎强度的影响因素进行了研究。研究其形成凝胶时的影响因素:凝胶保存时间与温度、成胶条件(果胶浓度、体系pH、钙离子浓度、缓冲盐的种类及含量),并探讨了各因素对凝胶破碎强度影响的机理。此外,对比高酯果胶形成的凝胶,研究了酰胺化低酯果胶凝胶的热可逆性质。研究表明其成胶时主要受到凝胶保存的温度与时间、酰胺化低酯果胶含量、凝胶体系pH、钙离子浓度、蔗糖浓度、缓冲盐种类及添加量等因素的影响;其中缓冲盐的种类及含量对凝胶破碎强度有影响;并且,酰胺化低酯果胶的热可逆性也与缓冲盐有关。该结论为其作为胶凝剂在食品中的应用打下良好的理论基础。

芦荟凝胶的性质研究

研究了pH值、NaCl和温度对芦荟凝胶的黏度、溶解度、持水性、pH值、凝固点及耐冷冻性和热可逆性的影响。结果表明 ,未均质的芦荟凝胶液黏度和持水性比均质后的芦荟凝胶液更大 ,未均质的芦荟凝胶液的黏度为 12 2MPa·s,透光率为 18 5 % ,持水性为 5 7min ( 35 0 0r·min-1) ,pH为 4 6 0 ;芦荟凝胶的凝固点为 - 2℃ ;pH对其性质影响非常明显 ,特别在pH超过 10 6 8以后 ,透光率和黏度明显增加 ;NaCl对透光率的影响较明显 ,对pH和黏度影响不大 ;温度对黏度和透光率的影响较明显 。

含DA键的自修复交联型聚氨酯弹性体的制备与再加工

通过预聚法,制备了具有自修复性且可重新加工成型的新型交联聚氨酯(CPU-DA),利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),差示扫描量热仪(DSC),热台显微镜,电子万能材料试验机等对聚氨酯中的DA键的热可逆性能和该聚氨酯的热性能进行了研究。研究表明:CPU-DA具有快速自修复性和多次再加工性。在110℃下热处理10 min后,裂缝愈合且修复效率达81.6%;碾碎加热压铸再加工三次后拉伸强度不仅没有下降,反而提高了65%以上,由原样的8.56MPa增加到14.14 MPa。

软胶囊明胶囊壳老化机理浅析

1概述 明胶因其外观光泽性、味道中性、简便的加工性，以及热可逆性而广泛地应用于软胶囊的外层囊壳材料。目前已经规模生产的中药软胶囊种类日渐增多，如藿香正气软胶囊等，这给中药的发展带来了光明的前景，也使得人们享受到了更多的方便。

基于热可逆Diels-Alder动态共价键PU-DA体系的制备和性能

使高度柔性的聚四氢呋喃二醇(PTMG)基材与糠基缩水甘油醚-2-呋喃甲胺(FGE-FA)反应得到四元呋喃结构的聚氨酯预聚物,再将其与含亲双烯体结构的双马来酰亚胺反应制备出高密度Diels-Alder(DA)动态共价键结构的自修复聚氨酯(PU-DA)。用FTIR、DSC和OM表征PU-DA的结构,用电子万能试验机测试了PU-DA的性能。结果表明:在PU-DA中引入了DA动态共价键后,其正、逆反应温度分别为70℃和132℃;PU-DA具有良好的重塑性、溶胀溶解性和多次自修复性能。受损试样在70℃修复4 h裂纹即基本愈合,第一次修复率可达94.8%,三次修复率仍高于70%。

可食用性植物软胶囊囊材的性质研究

【目的】为了获得流动性好、凝胶迅速,兼顾热可逆性、强度和弹性的可食用性植物软胶囊胶皮。【方法】在9种常见可食用囊材中筛选出适合的可凝胶材料,利用低共熔效应降低复熔温度,通过离子交联提高胶皮弹性。【结果】筛选出了4种可凝胶材料进行进一步测试,加入特定比例的易溶材料可以调节胶皮的热熔温度,加入微量的阳离子可以增强胶皮的弹性和拉伸强度。获得了不同熔化温度的胶皮配方,较大幅度提高胶皮的断裂伸展率和拉伸强度。【结论】建立了热可逆和弹性改进方法,可有效改进植物软胶囊胶皮性质。

温度敏感型眼用即形凝胶基质性能的研究

目的研究温度敏感型眼用即形凝胶产品的性能。方法测量试验品及不同泪液配合比样品的动力黏度、试验品的相变温度及热可逆性,评价其流变学特性以及与温度的关系。结果试验品的动力黏度在30℃以上时随温度升高迅速增加,37℃左右达到定值。随着人工泪液配合比增高,样品凝胶化温度逐步升高,温度升至30℃以上时试验品具有显著的成凝胶性能;成凝胶后温度降至25℃以下即可恢复原来的液体状态,缩小了相变范围,有利于产品使用和贮存。结论试验品的流变学特性、凝胶化温度、相变温度、热可逆性等特性均较好,具有温度敏感型即形凝胶剂型的典型特点,优于国外专利产品。

热可逆自修复环氧树脂的合成与修复行为

采用环氧氯丙烷与糠醇反应合成了含二烯体结构的环氧单体,并与含亲二烯体结构的双马来酰亚胺反应,制备得到基于热可逆Diels-Alder反应的自修复环氧树脂(EP-DA).分别利用FTIR、DSC以及gel-sol转变对EP-DA的化学结构、热性能以及热可逆性进行了分析表征.结果表明,向EP-DA中引入了热可逆DA键,从而赋予环氧树脂良好的热可逆性和再加工性能,使环氧树脂实现自修复,并可使废弃环氧树脂能够得以回收再利用.模拟环氧树脂实际使用中受冲击破坏情况,采用宏观定性观察和弯曲载荷恢复定量测定相结合,对环氧树脂的修复行为和多次修复能力进行了考察,证实这种材料具有良好的自修复性能和多次重复修复能力,其一次修复效率达到了77.1%,同一试样经由3次冲击破坏—热处理后,其修复效率仍然高达53.9%.

基于Diels-Alder动态共价键的含PEGDE片段自修复环氧树脂性能研究

用含双烯体结构的呋喃甲胺,将硬段为双酚A型E-51环氧树脂(EP)和软段为PEGDE连接成线性大分子,并与含亲双烯体结构的双马来酰亚胺反应,制备出含热可逆Diels-Alder(DA)反应的软-硬-软结构的本征型自修复环氧树脂(EP-DA)。通过FTIR、DSC、TGA和电子万能试验机,对EP-DA结构和性能进行了表征。结果表明:DA动态共价键成功引入EP-DA,且DA正、逆反应的温度分别是60℃、122℃。当EP-DA链段中的PEGDE和EP含量各占50%时,其耐热性和拉伸强度达到最佳。EP-DA还具有良好的再加工性能和多次自修复性能,受损试样在60℃下修复4 h后,裂纹基本愈合,且第一次修复率可达88.41%,同一试样经过三次修复后,其修复率仍可达68%以上。

含DA键自修复硅氧烷环氧树脂性能研究

将环氧氯丙烷与糠醇反应,合成糠基缩水甘油醚(FGE),再用含双烯体结构的糠胺,将环氧双封头两端连接FGE,得到端基为四元呋喃结构的中间体,与含亲双烯体结构的1,6–双马来酰亚胺基己烷(1,6–BMI)进行交联固化,得到含有Diels-Alder(DA)键的自修复硅氧烷环氧树脂(EP–DA)。通过红外分析仪、差示扫描量热仪、电子拉力试验机和热重分析仪,对EP–DA结构和性能进行了表征。研究表明:环氧双封头成功引入EP–DA体系中,DA键的正逆反应温度分别为87℃和145℃,当FGE与环氧双封头物质的量比为2∶1时,其修复率达到最大值为87.4%,同一试样经过三次修复后,其修复率仍可达41%以上。EP–DA具有较好的再加工性能,可实现EP–DA的回收再利用。

Maximum useful energy rate and efficiency of a recuperative Brayton cogeneration plant

A thermodynamic model was developed to analyze the performance of cogeneration plant based on irreversible recuperative Brayton cycle. A parameter, dimensionless total useful energy rate (DTUER), was used as the criterion for performance optimization of cogeneration plant. The effects of cycle parameters, internal irreversibilities, and recuperator efficiency on maximum DTUER and on the efficiency at maximum DTUER were numerically investigated. The relation between DTUER and cogeneration efficiency was also analyzed. The results show that there exists an optimal compressor pressure ratio which maximizes the DTUER. It is also found that there exists an optimal power-to-heat ratio which results in a dual-maximum DTUER.