电场下离子型聚合物复合囊泡结构变化的分子动力学模拟

利用粗粒化分子动力学模拟研究了电场作用下离子型聚合物复合囊泡形变与破裂的过程.定量分析了囊泡破裂过程中的结构变化,包括囊泡的形变程度、破裂速度、组分分布以及破裂后的结构.研究表明,电场强度较弱时,囊泡表面所吸附的聚电解质首先脱落,囊泡由球形结构转变为椭球结构.随着电场强度增大,离聚物的离子侧基发生重新排布,囊泡表面电荷的有序结构被破坏,导致囊泡的结构无法维持而破裂,囊泡塌缩,分裂形成离聚物团簇,并进一步破裂为小尺寸的离聚物聚集体,均匀分散于溶液中.本文利用分子动力学模拟明确了电场中离子型高分子复合囊泡破裂过程的分子机理,为药物释放技术的优化及发展提供了理论支持.

PPE树脂与阴离子型聚合物共用技术的研究

进行了聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂与阴离子型聚合物共用于漂白硫酸盐苇浆的研究，探讨了双元聚合物系统对纸张干、湿强度的增效效应。

阳离子型聚合物对低温低浊水的絮凝效果与形态学特性

采用微絮凝-深床直接过滤工艺,以西安市曲江水厂低温低浊水质为原水(水温低于10℃,初始浊度低于10NTU),投加阳离子型聚合物(简称CP)作主混凝剂或助凝剂,借助分形数学理论与图像分析技术,对滤料粒径、原水浊度、原水温度、药剂种类、聚合物分子量及投加量、混合强度等因素对处理效果的影响进行了研究,分析探讨了不同药剂处理低温低浊水的作用机理、絮凝形态学特征以及絮体结构的分形特性.结果表明,①当温度低于4℃、初始浊度小于4NTU时,不宜单独采用Al2(SO4)3或PAC作为絮凝剂;当温度为4～10℃、初始浊度小于10NTU时,如果只投加Al2(SO4)3或PAC作为絮凝剂,宜用细砂滤料过滤;低温低浊条件下,无机混凝剂形成的絮体粒径小、结构松散脆弱、有效质量密度低、沉速慢,但表征絮体分形特性的分维值较高.②CP作絮凝剂能显著改善低温低浊水的絮凝效果与过滤性能,但混合强度需增大,宜用粗砂滤料过滤;③单独用CP作絮凝剂时,宜投加分子量较低的弱阳性聚合物或投加低剂量较高分子量的强阳性聚合物;CP用作助凝剂时,能显著减少主混凝剂用量,但宜投加强阳性聚合物或增加弱阳性聚合物的剂量.④CP兼备电性中和与吸附架桥絮凝作用,能形成粒径较大、吸附性能与过滤性能良好的网状絮体构型,其有效质量密度高,产生的污泥量少,污泥沉降速度快,脱水效果好,但分维值低.⑤各种水处理药剂的处理效果为:Al2(SO4)3(或PAC)+CP>CP>PAC>Al2(SO4)3,这种差别由絮体的形态学特性与构型特征各异引起.

新型非离子型聚合物对胶体SiO_2垢抑制作用的研究

工业水处理中,原水中硅含量过高会导致胶体SiO2垢的形成,硅垢一旦形成便难以去除,给工业生产带来许多隐患。研究了一种新型非离子聚合物TJ-SI0Ⅱ对胶体SiO2垢沉积的影响,并与传统有机膦阻垢剂(包括PBTC、EDTMP、HEDP、DTPMP、ATMP、PAPEMP和HDTMP)进行对比试验,结果表明,TJ-SI0Ⅱ是一种优良的硅垢阻垢剂,而传统有机膦药剂对胶体SiO2垢沉积基本无抑制作用。

阳离子型聚合物纺织固色剂在皮革固色中的应用(Ⅰ)

考察了3种阳离子型聚合物纺织固色剂在皮革固色中的应用效果,对固色机理进行了探讨,并优化了固色工艺条件。固色剂的加入提高了坯革的耐摩擦色牢度和耐汗色牢度,尤其对耐碱性汗液的色牢度的提升效果显著,沾色总色差比对照组低10以上。固色后坯革的等电点提高,表明阳离子型固色剂与坯革发生了结合,并通过静电作用增强了染料等阴离子型材料的结合牢度。优化得到的固色工艺为:在湿态染整末期换浴固色,使用0.5%阳离子型聚合物固色剂2518,在30℃固色0.5 h。

阳离子型聚合物对阴离子型染料的脱色作用

以分光光度滴定法研究了不同分子结构的阳离子型聚合物聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PTMAC)对阴离子染料甲基橙、酸性桃红3BM和酸性媒介漂兰B的脱色作用。结果表明,PTMAC的相对分子质量、离子度及阳离子基团的浓度影响脱色。它的脱色率还与出现新吸收峰的强度及其波长范围有很大关系。文中还探讨了PTMAC对阴离子染料的脱色机理。

用非离子型聚合物制备阳离子型松香施胶剂

以非离子型聚合物改性得到阳离子化剂,然后通过转型法成功制得了阳离子型分散松香施胶剂FCRZ白色均一乳液,其Zeta电位为+26mV,体积平均粒径为0郾271μm,一致性为0郾4038,粒径分布较好。在pH为6郾0,施胶效果接近对照样品,耐老化性能则优于对照样品。由于改性试剂成本低,改性方法简单,使终产品FCRZ具有较好的应用前景。

离子型聚合反应机理制备聚合物/POSS纳米杂化材料的研究进展

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS,Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)作为一种特殊的有机/无机杂化纳米粒子备受关注。本文综述了国内外通过离子型反应机理制备聚合物/POSS纳米杂化材料的一些进展,着重介绍反应机理、特点,并对这一领域的前景进行了展望。

离子型聚合物Poly(MMA-co-maleic Li)的合成及其对基于PEO凝胶聚合物电解质性能影响研究

文中合成了一种离子型聚合物甲基丙烯酸甲酯共聚马来酸锂(Poly(MMA-co-maleic lithium)),并将其与聚环氧乙烷(PEO)共混,通过溶液浇铸法制得应用于聚合物锂离子电池的凝胶聚合物电解质.研究表明,PEO链段的结晶度由于离子型聚合物的共混以及液体电解质的增塑作用得到了有效抑制,有利于增加体系的无定形区,促进锂离子在体系中的传递.电化学测试表明:该凝胶聚合物电解质的室温离子电导率可达10-3S/cm数量级,电化学稳定窗口超过4.5 V,这些性能都表明其在聚合物锂离子电池的开发中有较好的应用前景.

阳离子型表面活性剂与非离子型聚合物相互作用减阻研究

为探究表面活性剂与聚合物相互作用的减阻效果,对阳离子型表面活性剂CTAC和非离子型聚合物PAM的纯溶液和混合溶液进行湍流减阻实验测量。结果表明:表面活性剂CTAC溶液中加入不同浓度非离子型PAM,混合溶液减阻的临界温度均相同但低于相应纯CTAC溶液的临界温度,而超过临界温度后混合溶液减阻能力的下降趋势更缓;各个温度下混合溶液的减阻稳定区和纯CTAC溶液基本一致,且减阻稳定区内的摩擦系数也都相同;在超过临界雷诺数的减阻破坏区,混合溶液减阻效果更好,且PAM浓度升高,溶液减阻能力增强。提出了表面活性剂胶束联结在聚合物长链上形成了内部交联密集、结构稳定的混合网状结构模型,应用此模型合理解释了CTAC溶液中加入非离子型PAM形成的混合溶液的湍流减阻现象。

离子型聚合物增韧改性PBT/GF复合材料的制备及其性能研究

采用离子型聚合物(Surlyn;离聚物)对玻璃纤维(GF)增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料进行增韧改性,研究了离聚物含量变化对PBT/GF体系热学、结晶、力学等性能的影响。结果表明:添加离聚物后PBT/GF复合材料的强度和韧性均明显提高,其中w(离聚物)为5%时冲击强度达到最大值,与未添加离聚物的体系相比冲击强度提高了34.5%;随离聚物含量的增加,PBT/GF体系的力学性能先增加后降低。结合差示扫描量热(DSC)和同步辐射小角X射线散射分析发现,添加少量离聚物时,对PBT/GF体系可起到促进结晶的作用,当w(离聚物)高于5%时,离聚物与PBT/GF产生微弱相分离,导致力学性能下降。

离子型有机多孔聚合物的制备及其烟气脱硫耦合脱碳性质

高效经济地消除燃煤烟气中的SO_(2)和CO_(2)对生态环境具有重要意义,但开发具有高捕集能力、高选择性和良好稳定性的吸附剂仍然是一个挑战。本文通过靛红与芳香族单体(三蝶烯)在超酸性条件下反应得到了性质稳定的有机多孔聚合物吸附剂PPN-1,并对PPN-1季胺化以及离子交换获得离子型多孔聚合物PPN-1-OH。由于两种有机多孔吸附剂拥有合适的BET表面积、丰富的微孔孔道以及大量的富电子基团,PPN-1和PPN-1-OH对SO_(2)和CO_(2)具有很强的亲和力。尤其是离子型有机多孔聚合物PPN-1-OH显示出超高的静态吸附能力,在298K、0.1MPa下其SO_(2)的吸附量高达13.09mmol/g,超过了此前报道的多孔材料。基于瞬时吸附速率,理想吸附溶液理论模拟和固定床穿透实验的研究证明PPN-1-OH具有卓越的SO_(2)动态吸附容量和选择性。在三组分混合气体(SO_(2)/CO_(2)/N_(2)=0.2/9/90.8,体积比)动态固定床穿透实验中,PPN-1-OH的SO_(2)吸附量高达1.81mmol/g,SO_(2)/CO_(2)选择性突破211。理论分析表明PPN-1-OH微孔孔道内大量的羟基基团能显著增强骨架与SO_(2)之间的结合力,有效地提高吸附容量和选择性。

非离子型疏水缔合聚合物PBAM的合成

通过自由基胶束共聚法制备了PBAM系列非离子型疏水缔合共聚物,并对聚合反应进行了研究,结果表明,丙烯酰胺的水相聚合反应动力学仍然适用于胶束共聚合过程;在聚合过程中由于表面活性剂胶束的存在,疏水单体在反应初期的嵌入率很高,而后期主要以丙烯酰胺均聚物为主,导致严重的微观结构非均匀性,而这种非均匀性对共聚物的增粘性能有很大的影响。

基于阳离子型共轭聚合物和核酸适配体的高灵敏铅离子快速检测方法

建立了基于主链含芴的阳离子型对芳撑乙炔衍生物(poly{[9,9-bis(6'-(N,N,N-diethylmethyl ammonium)hexyl)-2,7-fluorenyleneethynylene]-alt-co-[2,5-bis(3'-(N,N,N-diethylmethylammonium)-1'-oxapropyl)-1,4-phenylene]tetraiodide},PFEP)和核酸适配体快速检测Pb^(2+)的新方法。使用选择性更高的核酸适配体序列,有效降低了Hg^(2+)对Pb^(2+)检测的干扰,提高了检测的选择性和灵敏度。用于识别Pb^(2+)的核酸探针(TBAA)末端用荧光素标记(5'-6-FAM-GGAAGGTGTGGAAGG-3')。当其与Pb^(2+)发生特异性结合时,形成电荷密度高于单链DNA的G-四链体结构,与PFEP之间的静电作用增强,使能量供体(聚合物)与受体(荧光素)之间的距离拉近,发生更高效的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)。其它金属离子由于不能和TBAA结合,且金属离子本身对聚合物和荧光素的荧光有一定程度的猝灭,因此其FRET信号远低于空白对照。本方法快速、灵敏,几分钟内即可完成检测,常见金属离子均不干扰检测。对湖水中Pb^(2+)的检测限为1 nmol/L,远低于饮用水国家标准中对Pb^(2+)浓度的限量标准。本方法为水中Pb^(2+)的检测提供了一种简便、快速、高效的新方法。

环硅氧烷阳离子型乳液聚合平衡分子质量的研究

以八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,十二烷基二甲基苄基溴化铵(DBDA)为阳离子乳化剂,烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为非离子乳化剂,KOH为催化剂,3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(602)为极性单体,进行环硅氧烷阳离子型乳液聚合平衡分子质量的研究.研究认为,除了温度及反应副产物含量对反应平衡有影响外,乳胶粒界面催化剂(十二烷基二甲基苄基氢氧化铵BDAH)吸附密度也是影响平衡分子质量的重要因素.试验数据表明:DBDA用量、KOH用量及搅拌速度增加,平衡分子质量增大;温度、非离子乳化剂用量及极性单体用量增加,平衡分子质量下降;单体含量的影响则可忽略.

环硅氧烷阳离子型乳液聚合中的单体迁移

以八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,十二烷基二甲基苄基溴化铵(DBDA)为阳离子乳化剂,KOH为催化剂,进行环硅氧烷阳离子型乳液聚合单体迁移的研究。结果表明,乳胶粒界面为聚合场所,聚合初期,由于比表面积的不同,单体液滴形成的乳胶粒与胶束形成的乳胶粒之间形成单体浓度差,导致单体发生迁移,直至平衡。在此基础上,还考察了温度、搅拌强度及DBDA用量对迁移速率的影响。结果表明,乳胶粒界面为聚合场所,在聚合初期,单体液滴形成的乳胶粒与胶束形成的乳胶粒之间在聚合过程中形成单体浓度差异,导致单体在该两类乳胶粒之间发生迁移,迁移使得聚合过程中乳胶粒之间单体浓度差逐渐缩小并达到相同的平衡值,而聚合体系中油层体积也随之减少至恒定值。温度、搅拌速度及DBDA用量增加,单体扩散速度均加快,导致聚合过程中油层体积的减少速度增加,两层单体浓度差下降。

阳离子型可聚合咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物的制备及其对盐酸腐蚀碳钢缓蚀行为

利用阳离子型可聚合离子液体1-丙烯酰氧乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与丙烯酰胺的反相微乳液共聚合,制备了阳离子型咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物缓蚀剂,并探讨了其缓蚀性能。研究了不同阳离子度、不同浓度聚合物溶液的缓蚀性能以及吸附时间对盐酸腐蚀碳钢速率的影响,并初步讨论了缓蚀机理。研究表明,该种阳离子型缓蚀剂的缓蚀效率可达90%以上;缓蚀剂的缓蚀能力不仅取决于缓蚀剂的阳离子度,还取决于该种缓蚀剂的相对分子质量;缓蚀效率并非简单地随聚合物浓度的增加而提高,当聚合物溶液的浓度过高时,反而会使缓蚀效率下降;随吸附时间的延长,碳钢的腐蚀速率逐渐降低,约40 h后基本保持不变;加入缓蚀剂有效抑制了酸对铁的腐蚀,随缓蚀效率的提高,碳钢表面的粗糙程度明显降低,孔洞结构减少。

基于紫精的阳离子型有机聚合物对钼锝分离的应用研究

为了寻找新型的高效钼锝分离材料,提高淋洗液中^(99m)Tc放射性浓度以满足医学诊断的使用,本研究合成一种基于紫精的阳离子型有机聚合物(VBCOP),使用Re作为Tc的非放射性替代物,研究VBCOP对ReO^(-)_(4)以及MoO^(2-)_(4)的吸附性能,分别探究pH和Mo、Re的初始浓度对Mo、Re吸附性能的影响,并在此基础上探究VBCOP在含Re(Ⅶ)10 mg·L^(-1)和不同摩尔比的Mo溶液对Re的吸附效果。结果表明:VBCOP表现出对Re优秀的吸附性能以及良好的选择性。VBCOP在一个宽泛的pH范围内均能表现出良好的吸附性能,碱性条件对Mo的影响要大于对Re的影响。VBCOP对ReO^(-)_(4)的饱和吸附容量达597 mg·g^(-1),对MoO_(2-)_(4)的饱和吸附容量为196 mg·g^(-1)。在中性条件下,Re∶Mo摩尔比为1∶10000时,VBCOP仍能对ReO^(-)_(4)有一定的吸附效果(35%),这为后续的深入研究奠定了基础。

环硅氧烷阳离子型乳液聚合机理及动力学研究进展

阐述了环硅氧烷阳离子型乳液聚合机理、物理模型、动力学模型等理论问题的研究现状及进展,并介绍了聚合机理和动力学模型组。认为此基础上,应进一步扩大到其他有机材料改性、纳米复合改性有机硅乳液聚合的理论研究,尤其是机理及模型、相对分子质量控制、乳液稳定性等方面等。

阳离子聚合物防膨抑砂剂的合成与性能评价

合成了两种阳离子聚合物防膨抑砂剂 ,对其防膨和抑砂性能进行了评价 ,并与油田常用的一些防膨抑砂剂进行了对比 ,结果表明产物具有较好的防膨和抑砂性能。研究了石英砂粒径和驱动介质粘度对产物性能的影响 ,研究结果表明 :当石英砂粒径大于 0 3mm、驱动介质粘度大于 5 0mPa·s时 ,合成产物基本失去抑砂能力。