全氟磺酸改性聚乙烯醇渗透汽化膜分离乙酸乙酯-水溶液

以聚乙烯醇(PVA)为原材料,全氟磺酸(PFSA)为共混改性材料,以聚丙烯腈(PAN)中空纤维超滤膜为底膜制备了PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜,并用于乙酸乙酯脱水。考察了共混涂膜液中PVA/PFSA配比,交联剂酒石酸(Tac)用量以及原料液温度与浓度对PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜分离性能的影响。实验结果表明,Tac交联的PVA/PAN、PVA-PFSA/PAN复合膜均对水具有较好的分离选择性。共混涂膜液中PVA/PFSA质量比为1/1、Tac/PVA质量比为1/5时所制备的PVA-PFSA/PAN复合膜渗透汽化分离性能最佳。40℃下此复合膜用于分离98%(wt)的乙酸乙酯水溶液时,其渗透通量和分离因子分别为81.1g·m-2·h-1和1890。同样条件下,与交联PVA/PAN复合膜相比,交联PVA-PFSA/PAN复合膜的渗透通量显著提高。

4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠接枝改性聚乙烯醇的研究

以水为溶剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,将4-烯丁氧基-2-羟基丙磺酸钠(AGES)与聚乙烯醇(PVA)进行自由基接枝反应,对改性反应生成物进行分离得到了AGES-g-PVA接枝物。对AGES-g-PVA接枝物用IR、XRD、DTA和TG进行了结构表征。结果表明:随着引发剂浓度增大、AGES用量提高、反应时间延长及反应温度的升高,AGES对PVA接枝率增大。

二苯并-18-冠-6在交联聚乙烯醇微球表面的固载化

通过氯甲基化反应,将冠醚二苯并-18-冠-6(DBC)转变为氯甲基化的冠醚(CMDBC),使交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面的羟基与CMDBC之间发生亲核取代反应,从而实现冠醚的固载化,制得了固载有冠醚的功能微球DBC-CPVA。在建立了冠醚DBC固载量测定方法(溴百里香酚蓝-固相萃取法)的基础上,重点研究了主要因素对DBC固载化过程的影响规律。结果表明:反应温度与溶剂性质对DBC在CPVA微球上的固载化反应有较大的影响,在70℃极性较强的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,可制得冠醚DBC固载量为1.72 mmol/g的DBC-CPVA功能微球。

聚乙烯醇对PEDOT:PSS纤维热电性能和拉伸性能的协同增强

聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)纤维通常通过湿法纺丝制得,但其电导率较低,且拉伸性较差,限制了其在可穿戴热电器件中的应用。为提升PEDOT:PSS纤维的导电和拉伸性能,通过在PEDOT:PSS溶液中加入不同质量分数的聚乙烯醇(PVA)制备PEDOT:PSS/PVA复合纤维,研究其导电性能、热电性能和拉伸性能。结果表明,PVA的加入可显著提升复合纤维的导电性,但其塞贝克系数未发生明显变化。当ω(PVA)为9.1%时,复合纤维的电导率最高,可达到257.3 S/cm,其热电功率因子为8.27μW/(m·K^(2))。同时,复合纤维的断裂伸长率随ω(PVA)增加而增加,而抗拉强度随ω(PVA)增加先增加后减小,在ω(PVA)为33.3%时达到最高。研究表明,PVA可协同增强PEDOT:PSS纤维的热电性能和拉伸性能,在柔性可穿戴设备和智能织物等领域具有较大的应用潜力。

聚乙烯醇中1,2-二醇含量分析探讨

利用高碘酸是1,2-乙二醇结构的专一氧化剂的特点,采用高碘酸钾法测定聚乙烯醇中1,2-乙二醇结构含量。

聚乙烯醇基水凝胶聚合物电解质超级电容器的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作引发剂引发交联聚乙烯醇(PVA)-戊二醛(GA)制备水凝胶聚合物电解质并组装成超级电容器.分别由红外光谱、交流阻抗、循环伏安与恒电流充放电测定该凝胶聚合物电解质及超级电容器的电化学性能.结果表明,该聚合物电解质电导率可达1.23 mS/cm(室温).而且,以1.0 gAMPS引发0.05 mL GA(5%)与1.0 g PVA交联,制得的凝胶聚合物电解质超级电容器比电容可达139 F/g,50次充放电后其值仍在80%以上.

AMPS接枝聚乙烯醇高吸水性树脂的合成

采用水溶液聚合,过硫酸钾-亚硫酸氢钠氧化-还原复合引发体系,以聚乙烯醇(PVA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成AMPS接枝聚乙烯醇高吸水树脂。考察了共聚反应的聚合温度、单体配比、中和度、交联剂、引发剂用量、反应时间等对吸水率的影响。所合成的树脂吸水率达382.2 g/g,吸0.9%NaCl溶液最大为82.7 g/g。

高温高盐油藏封堵裂缝用聚乙烯醇交联聚合物颗粒的制备与性能评价

聚乙烯醇-环氧氯丙烷交联聚合物交联时间短,在温度为130℃、矿化度为22×10^4mg/L的环境下脱水率高、黏弹性差。通过在交联过程中加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)含量不同的丙烯酰胺(AM)-AMPS共聚物以及不同颗粒增韧剂对交联聚合物进行改性。通过测定交联时间、脱水率和储能模量,对交联聚合物制备条件进行了优选,评价了交联聚合物的稳定性和封堵性。结果表明,聚乙烯醇-环氧氯丙烷交联聚合物的最佳制备条件为:8%聚乙烯醇、4%环氧氯丙烷、1%AM-AMPS共聚物(AMPS>70%)、3%黏土,反应温度30℃。改性后的交联聚合物交联时间在1数2 h可调,储能模量大于2000 Pa;在温度为130℃、矿化度为22×10^4 mg/L的条件下具有低脱水率和较好的黏弹性,在盐水中浸泡90 d的脱水率小于10%,黏弹系数为0.07。交联聚合物颗粒对裂缝的封堵效果良好,封堵率可达92.61%;颗粒尺寸与最小孔喉直径的比值介于1到2时,封堵效果最好。改性聚乙烯醇-环氧氯丙烷交联聚合物交联时间可控,耐温耐矿化度能力强,黏弹性好,可用于高温高矿化度的裂缝、溶洞以及大孔道的封堵。

静电纺聚乙烯-乙烯醇磺酸锂/聚酰亚胺锂离子电池隔膜复合材料的电化学性能

以3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐和4,4-二氨基二苯醚为原料合成聚酰胺酸(PAA)纺丝液,通过高压静电纺丝和热亚胺化制备聚酰亚胺(PI)纤维膜,然后将聚乙烯-乙烯醇磺酸锂(EVOH-SO_3Li)以高压静电纺丝和加热加压的方式覆盖在PI纤维膜表面,制备EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料。通过FTIR、SEM、万能拉伸试验仪、接触角测试仪和IM6型电化学工作站对EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料的性能进行测试与表征。结果表明:EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料具有较清晰的三维网状结构,与PI隔膜相比,纤维间粘连现象明显增加,在降低孔隙率同时,吸液率和拉伸强度分别提高至521%和12.83 MPa,并表现出较好的热收缩稳定性、高温闭孔性能和电化学性能。其中电化学稳定窗口从5.5V提高至5.8V,界面阻抗从360Ω降低至315Ω,离子电导率从2.416×10^(-3) S/cm提高至3.672×10^(-3) S/cm。

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。

由分子链构象转变及结构重组引起的聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸/聚乙烯醇纤维高性能化

采用一种新颖的二甲基亚砜(DMSO)蒸汽处理的方法制备高导电性的(聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐/聚乙烯醇)(PEDOT:PSS/PVA)有机导电纤维.通过分析蒸汽处理前后纤维在化学结构、形貌、表面化学组分及分子链构象等方面的变化,探究蒸汽处理提高纤维导电性能的机理.结果表明,蒸汽处理引起纤维内部结构重组和分子链构象转变,显著提高了纤维导电性能.蒸汽处理使PEDOT和PSS间发生相分离,部分无定形的PSS链段富集到纤维表面,减少了毗邻的导电PEDOT颗粒间绝缘的PSS层厚度,促使导电PEDOT颗粒之间形成更好的导电网络通路,进而增强纤维导电性能.蒸汽热处理还使PEDOT分子链构象由苯式结构转变为利于载流子传输的醌式结构.随着蒸汽处理的进行,纤维表面变得光滑,表面粗糙度下降;同时,纤维的力学性能有所提升.

EVOH-SO_3K离子聚合物的合成及其高压静电纺丝

以叔丁醇钾为催化剂由聚乙烯-乙烯醇(EVOH)和1,3-丙烷磺酸内酯合成了EVOH磺酸钾离子聚合物(EVOH-SO3K),采用示差扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了EVOH磺酸钾的玻璃化转变温度(Tg),重均分子量(Mw).通过高压静电纺丝技术制备了EVOH磺酸钾薄膜,并通过扫描电子显微镜分析了纺丝电压对薄膜的微观形貌的影响.研究表明:当EVOH中的羟基和1,3-丙烷磺酸内酯的摩尔配比小于2.5时,制得的EVOH-SO3K具有良好的水溶性,当摩尔配比大于2.5时,产物EVOH-SO3K开始逐渐出现憎水的特征;当纺丝电压在10 kV时,薄膜中的纤维呈现具有纺锤型珠状物的结构,当纺丝电压在20 kV时,薄膜中的纤维直径呈现双峰分布特征.

一种含有偶氮磺酸基与吡啶基的高分子氢键自组装及自组装超薄膜

Poly(4-diazosulfonate styrene-co-4-vinylpyridine) (P(DSS-co-VP)),containing both H-acceptor moieties of pyridine and photosensitive diazosulfonate groups,was synthesized and has been used for self-assembly as a new component.The layer-by-layer deposition between P(DSS-co-VP)and m-methyl phenol formaldehyde resin (MPR) on a substrate via H-bonding interaction was investigated.After UV irradiation the stability of the multiplayer ultra thin film toward polar solvents is improved dramatically.The improvement of the solvent stability of the film should be attributed to the bond conversion between the layers of the film from H-bond to covalent bond under UV irradiation.

耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂研究

针对高盐地层条件下的油井出水问题,以丙烯酸(AA),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,聚乙烯醇(PVA)为互穿剂,采用网络互穿技术合成耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂。以吸水率为评价指标考察合成条件对树脂性能的影响。最佳工艺条件:w(单体)=25%,丙烯酸中和度85%,w(交联剂)=0.175%,w(引发剂)=0.15%,树脂在80℃时,2×104 mg/L NaCl溶液中膨胀倍率为21.77g/g,在5×104mg/L CaCl2溶液中膨胀倍率为12.46g/g。研究表明,树脂平衡溶胀时间为120min,树脂形成了适度有效的交联网状结构,在过硫酸钾溶液中能够完全降解。

退火工艺对PVA／PEDOT：PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)的水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)水分散液共混,以甲醇作为凝固浴,通过湿法纺丝制得PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维。通过改变湿法纺丝后处理过程中的退火工艺,探究不同的退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维性能的影响。通过红外光谱分析仪、高阻计、电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜对共混纤维的结构与性能进行测试表征。结果表明,随着退火温度的增加及退火时间的延长,PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维的电导率均呈现出增加的趋势;单纤维拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐减小;纤维表面粗糙度增大,沟槽数量增多。

乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS导电纤维结构和性能的影响

通过湿法纺丝制备聚乙烯醇(PVA)/聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)共混纤维,为改善共混纤维的导电性能,在PVA/PEDOT∶PSS共混纺丝液中加入乙二醇,制备出掺杂不同乙二醇含量的共混纤维。探究了乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响,并分析机理。采用红外光谱、原子力显微镜、显微共聚焦激光拉曼光谱仪,高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维的结构和性能进行测试表征。结果表明,随着乙二醇掺杂量的增加,共混纤维电导率逐渐增加,最高达到15.9 S/cm;拉曼光谱显示乙二醇掺杂使PEDOT主链发生苯醌转变,PEDOT的主要特征峰发生红移;红外光谱显示掺杂不改变共混纤维的化学组成;原子力显微镜结果显示随着乙二醇掺杂质量分数的提高,PEDOT与过剩PSS发生相分离,共混纤维表面粗糙度增加;此外,随着乙二醇掺杂质量分数的提高,共混纤维的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长逐渐降低。

有机/无机复合高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,聚乙烯醇为有机合成聚合物,硅藻土为无机黏土,采用水溶液聚合法合成有机/无机复合高吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和热重分析仪对有机/无机复合高吸水树脂进行了表征,考察了引发剂用量、交联剂用量、AMPS用量及硅藻土用量对复合吸水树脂吸液性能的影响。在最佳反应条件下,有机/无机复合高吸水树脂吸蒸馏水倍率、吸0.9%生理盐水倍率分别为1574g/g和101g/g;纯有机高吸水树脂暴露在空气中的吸湿性是复合高吸水树脂的20~30倍,说明有机/无机复合高吸水树脂具有优异的防潮性能,在不同阳离子盐溶液中(Na+、Ca2+和Fe3+)其吸液性能明显优于纯有机高吸水树脂。

导电水凝胶微纤维的微流控制备及应变传感性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为柔性基材,选用具有优良导电特性的聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)和氯化锂(LiCl)作为导电材料,应用微流控技术可控产生的喷射液流为模板,通过快速界面交联反应连续可控制得PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维,研究了PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维的结构与性能。结果表明:PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维表面光滑、致密,其直径约为435μm,内部为三维多孔结构;PEDOT-PSS质量分数为0.5%的PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维的拉伸强度最大,该纤维未经含LiCl的乙二醇/水(EG/H 2O)溶液浸泡的断裂应变约368%,拉伸强度为1.27 MPa,而经含LiCl的EG/H 2O溶液浸泡过的断裂应变升至约454%,拉伸强度升至2.51 MPa;经含LiCl的EG/H 2O溶液浸泡的PEDOT-PSS质量分数为0.5%的PVA/PEDOT-PSS导电水凝胶微纤维,具有较宽的应变传感检测范围(应变可达300%),能快速(响应时间约180 ms)、灵敏(0~150%应变时灵敏度系数为1.88,150%~300%应变时灵敏度系数为3.00)、重复、稳定地检测外力拉伸作用下的应变变化,实现对人体不同部位运动的实时灵敏检测。

5-氟尿嘧啶分子表面印迹微球MIP-PSSS/CPVA的制备及其体外结肠定位释药特性研究

以对苯乙烯磺酸钠(SSS)为功能单体,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用铈盐-羟基氧化还原引发体系,在交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面实施了5-氟尿嘧啶(5-FU)分子的表面印迹,在微球CPVA表面形成印迹聚合物(MIP)层,即制备了5-FU分子印迹微球MIP-PSSS/CPVA.采用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)法,对印迹微球进行了表征.重点考察分析了印迹微球对5-氟尿嘧啶(5-FU)的结合(载药)性能与结合机理,考察探索了载药微球在不同pH介质中的释放行为.实验结果表明,基于本体系特殊的羟基-铈盐表面引发体系,可有效地实现5-FU分子的表面印迹,在微球CPVA表面形成分布有大量5-FU分子印迹空穴的聚合物层.在酸性介质中,受强静电相互作用的驱动,印迹微球MIP-PSSS/CPVA对5-FU分子表现出很强的结合能力,结合容量达110 mg/g,可实现有效载药.载药微球的释药行为既具有强烈的pH依赖性,又具有时滞性:在模拟胃液中(pH=1),基本不释药;在模拟小肠液中(pH=6.8),释药量很小;在模拟结肠液中(pH=7.4),则发生突释,表现出高效的结肠定位释放行为.

静电纺PMMA/EVOH-SO_3Li锂离子电池隔膜复合材料的制备及性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯-乙烯醇磺酸锂(EVOH-SO_3Li)为原料,通过高压静电纺丝法进行交替纺丝,制备PMMA/EVOH-SO_3Li锂离子电池隔膜复合材料。通过FTIR、SEM、万能拉伸试验仪、TGA、IM6型电化学工作站和电池循环测试设备对PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料的性能进行检测表征。结果表明:PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料具有清晰的三维网状结构,与EVOH-SO_3Li隔膜材料相比,改性后PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料的孔隙率、吸液率和拉伸强度分别提高至80%、340%和3.18 MPa,起始热分解温度升高至294℃,热收缩率也有所降低,并表现出良好的电化学性能。其中电化学稳定窗口由5.0V增加到5.6V,界面阻抗由420.69Ω降低至262.31Ω,离子电导率则由1.560×10-3 S/cm提高至2.089×10-3 S/cm,并且经过100次循环充放电后,容量保持率仍高达93.7%。