1,4-环己烷二甲醇改性PBAT共聚酯的合成及性能

为提高降解塑料聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)的力学性能、热性能及加工性能,在PBAT的分子链中引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体,采用熔融缩聚法,制备了一系列不同CHDM含量的新型聚对苯二甲酸-co-己二酸环己烷二甲酯/对苯二甲酸-co-己二酸丁二酯(PBCAT)。采用傅里叶变换红外光谱仪、液固两用核磁共振仪对共聚酯进行结构表征;利用乌氏黏度计、万能电子拉伸机、差示扫描量热仪、维卡软化点测试机、接触角测量仪分别测试了共聚酯的黏均分子量、力学性能、热性能和亲水性。结果表明,随着CHDM物质的量的增加,PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度均呈现先降低后升高的趋势,熔点由136℃降至114℃,然后升至123℃,结晶温度由90℃降至46℃,然后升至61℃,结晶度下降。当PBCAT共聚酯的黏均分子量可达126 075 g/mol,水接触角均小于90°,材料具有良好的亲水性能。当CHDM物质的量占醇总量的25%时,PBCAT共聚酯综合性能最好,拉伸强度为20.74 MPa,与PBAT相比,提升了17%,且该共聚酯结晶度小,熔融温度较PBAT降低了7.4℃,维卡软化点达到127.4℃。

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯合成及性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的玻璃化转变温度,改善制品的耐热性能,以对苯二甲酸(PTA)、异山梨醇(ISB)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、乙二醇(EG)为原料,采用直接酯化、熔融缩聚法合成聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯(PCIT)共聚酯,考察ISB/CHDM比例对酯化及缩聚反应速率和产品性能的影响。采用差示扫描量热仪(DSC)研究了共聚酯的热性能,采用万能材料试验机表征了共聚酯的力学性能。结果表明,随着ISB添加量增加、CHDM添加量减少,酯化表观活化能增加、酯化及缩聚反应速率减缓、共聚酯b值升高、玻璃化转变温度T g升高、热降解速率加快、力学性能下降,但共聚酯在ISB含量为22.8%时,仍保持缺口冲击强度高于130 J/m、断裂伸长率大于100%。

聚1,2-丙二醇新戊二醇己二酸酯增塑性能的研究

将合成的聚1,2-丙二醇新戊二醇己二酸酯(简称PG-AA-NPG)聚酯增塑剂增塑PVC的试片制成复合材料,并进行耐迁移、DSC、力学性能、热稳定性能测试,分析PG-AA-NPG的综合性能,并且与加入DOP和市售聚酯增塑剂A的PVC试片进行对比。结果表明PG-AA-NPG的耐溶剂迁移性优于DOP;PVC/PG-AA-NPG玻璃化温度十分接近PVC/DOP;PG-AA-NPG的拉伸强度高于DOP;PG-AA-NPG提高PVC热稳定性的能力优于DOP类增塑剂。因此PG-AA-NPG可以为制备综合性能好的PVC材料打下良好基础。

新型聚醚酯多元醇的合成与表征

从低聚物多元醇的分子链结构设计出发,在聚酯多元醇合成过程的酯化阶段,引入低相对分子质量的聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)替代部分丁二醇,与己二酸进行醇酸缩合反应;通过酯化-酯交换反应,将PTMG链段引入,合成得到分子链中含有聚醚链段的聚醚酯多元醇(PEM)。结果表明,酯化阶段采用耐水解催化剂WD-10,酯交换阶段采用催化效率较高的催化剂TNBT,催化剂质量分数为(2~3)×10^(-5)时,可制得酸值小于0.5 mg KOH/g的聚醚酯多元醇PEM-2000。PEM的合成有效丰富了低聚物多元醇的种类,可替代传统聚酯、聚醚多元醇,直接用于聚氨酯制品的合成,提升材料的综合性能。

对苯二甲酸乙二醇酯二聚体水/醇/氨解机理的理论研究

采用密度泛函理论B3P86/6-31++G(d,p)方法对对苯二甲酸乙二醇酯二聚体的水/醇/氨解反应机理进行了理论研究。设计了水/醇/氨降解过程的各种可能反应路径,对参与反应的各种中间体、过渡态及产物进行了几何结构优化和频率计算以获得热力学与动力学参数值,分析了对苯二甲酸乙二醇酯二聚体主链酯键中的酰氧键位置水/醇/氨降解的反应机理。结果表明,水/醇/氨解能够降低对苯二甲酸乙二醇酯二聚体主链酯键中的酰氧键裂解的反应活化能,使反应更易于进行,其中水解中主要基元反应步的反应能垒最高约为169.0 kJ/mol,氨解最低约为153.0 kJ/mol,其次是醇解约为155.0 kJ/mol。

镍(Ⅳ)引发丙烯酸甲酯在聚己二酸1,2-丙二醇酯上嵌段共聚合反应的研究

以二羟基二过碘酸合镍(Ⅳ)钾为氧化剂,具有还原性端羟基基团的聚己二酸1,2-丙二醇酯(PPA)为还原剂,组成氧化还原引发体系,于碱性介质中引发PPA与丙烯酸甲酯(MA)的自由基嵌段共聚合反应。考察了引发剂浓度、MA与PPA的质量比、反应温度和时间对嵌段参数的影响。在引发剂浓度为4·972×10-5mol/L、单体MA与底物PPA的质量比3·93∶1、反应温度30℃、反应时间60min的优化条件下,制得高嵌段参数的共聚物。计算出该反应的活化能约为35·65kJ/mol。利用红外光谱、氢核磁共振对嵌段共聚物进行了表征,并探讨了引发机理。

聚己二酸1,2-环己二醇酯的合成

采用正交实验方法,分别以钛酸四丁酯和对甲苯磺酸为催化剂,合成了聚己二酸1,2 环己二醇酯,对其合成工艺条件进行了研究,得出了最佳工艺条件。并以所得聚酯合成了具有透明度高、硬度大、耐磨、玻璃化温度高等优异性能的聚氨酯材料。

聚(三亚甲基碳酸酯)二醇的制备和表征

利用三亚甲基碳酸酯在1,4-丁二醇链转移剂和辛酸亚锡催化剂的作用下开环聚合,合成三种不同低分子量的聚(三亚甲基碳酸酯)二元醇。通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪对产物进行表征。红外分析和核磁表征表明聚合物结构与预设的分子结构相吻合;凝胶渗透色谱法表明聚合物的分子量具有多分散性,多分散系数在1.5左右。热性能分析表明聚合物的玻璃化转变温度低于室温,拓宽了聚(三亚甲基碳酸酯)二元醇在较低温反应中的应用。热分解温度在200℃左右,能满足聚合物合成及加工工艺的热性能要求。

己二酰双己内酰胺扩链合成聚己二酸丁二醇酯

以己二酰双己内酰胺(ABC)作为扩链剂,对低相对分子质量的聚己二酸丁二醇酯(PBA)进行扩链,研究了各种因素对聚酯相对分子质量的影响;并采用1H-NMR和红外光谱对扩链后聚酯的结构进行了表征,提出了扩链反应的机理。扩链剂己二酰双己内酰胺与端羟基PBA进行扩链反应时,主要通过脱除己内酰胺,以己二酰结构将PBA预聚体偶联起来,使聚酯的相对分子质量成倍增加。

聚乳酸/聚己二酸二甘醇酯/甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物生物降解薄膜的制备及性能

采用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)对聚乳酸(PLA)进行增韧改性,增韧后的PLA再与增塑剂聚己二酸二甘醇酯(PDEGA)熔融共混挤出并吹膜。将PDEGA的质量分数固定为8%,改变PLA和MBS的比例,探讨了不同含量的MBS对PLA/PDEGA/MBS薄膜力学性能、光学性能、流变性能以及结晶性能的影响,用扫描电镜观察薄膜撕裂断面形态,用偏光显微镜观察PLA的结晶形貌。结果表明,加入PDEGA后,薄膜的Tg下降了近8℃,Tcc下降了约17℃;随着MBS的不断加入,拉伸强度、撕裂强度分别在25MPa和120kN/m以上,PLA薄膜的断裂伸长率由PLA的3.5%提高到薄膜的40%以上,薄膜的模量、黏度都有所增加;随着MBS含量的增加,PLA球晶的边界逐渐变得模糊,球晶数量增加,球晶尺寸明显变小,但PLA的结晶类型没有改变;薄膜保持了良好的透明性和降解性。

真空熔融法合成聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇

以己二酸和1,4-丁二醇为原料,采用真空熔融法合成了分子量在2000～3000的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇,按己二酸计产品收率为98%。本文对整个工艺过程和操作方法进行了研究,并从原料配比、升温方式、反应时间等方面进行了考察,获得了较优化的工艺条件。

聚集态结构对PET纤维醇解过程和产物的影响

以乙二醇(EG)作为醇解试剂、醋酸锌(Zn(AC)_(2))作为催化剂,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维进行醇解,研究了PET纤维的较佳醇解工艺;对不同聚集态结构的PET纤维进行表征并进行醇解实验,采用差示扫描量热仪、高效液相色谱-质谱联用仪、全数字化核磁共振波谱仪等对醇解过程及产物进行表征。结果表明:PET纤维的较佳醇解工艺为催化剂质量分数1.0%、搅拌转速300 r/min、反应温度190℃、EG与PET纤维质量比91;PET纤维的醇解转化率随纤维结晶度的提高而下降,而取向度对醇解率影响不大,反应过程中未醇解物主要为未醇解PET纤维、三聚体及二聚体,醇解主要产物为对苯二甲酸双羟乙酯,且不含其他杂质。

聚六亚甲基碳酸酯二醇增韧环氧树脂的结构与性能

采用羟基封端的脂肪族聚碳酸酯－聚六亚甲基碳酸酯二醇（ＰＨＭＣＤ）对环氧树脂（ＥＰ）进行了增韧，通过扫描隧道显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析以及动态力学性能分析等方法研究了增韧ＥＰ的结构与性能的关系。

聚丁二酸己二酸丁二醇酯对青菜生长发育的影响

近年来,可生物降解地膜聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA)得到了广泛应用,然而材料的使用对植物的影响却甚少报道.本文以青菜为植物材料,采用种子发芽实验和植物生长实验,研究了质量分数为2.2%的PBSA在降解过程中对青菜根长、株高、发芽率、蛋白质含量、叶绿素含量、丙二醛及过氧化物酶的影响.结果表明,在种子发芽实验中,PBSA的添加使发芽率、根长、株高分别上升了1.8%、26.1%、13.0%;在生长周期实验中,PBSA的添加使根长、株高分别上升了5.3%、5.8%,并且能够缓解叶片中可溶性蛋白质的降解、增加叶片中的叶绿素含量、提高过氧化物酶的活性、增强植物抗逆性.因此,PBSA对青菜生长发育能够起到一定的促进作用.

不同PPG/PCL比例对聚氨酯制备及性能的影响

鉴于多元醇种类繁多、性能各异,且在成型过程中,反应物的黏度、反应活性等对聚氨酯成型操作以及制品性能具有重要影响,因此采用预聚体法,以二苯基甲烷二异氰酸酯的混合异构体(MDI-50)、相同分子量的聚丙二醇(PPG)和聚己内酯二醇(PCL),以及3,3′-二氯-4,4′-二苯基甲烷二胺(MOCA)作为原料制备聚氨酯,研究了多元醇PPG与PCL比例对聚氨酯黏度、反应活性等性能的影响。通过旋转黏度计测试不同PPG/PCL比例预聚体的黏度,发现随着PCL含量增加,预聚体的黏度由166 mPa·s逐渐增大至374 mPa·s。经过傅里叶变换红外光谱结构表征,显示聚氨酯制备成功。利用树脂凝胶试验仪测试聚氨酯的树脂反应活性,发现PPG与PCL的不同配比对聚氨酯的反应活性影响不大。此外,通过万能试验机以及热重分析仪测试聚氨酯的力学性能与热稳定性,结果表明,随预聚体中PCL含量的增加,聚氨酯的拉伸强度呈现先升高后降低的趋势,当PPG与PCL质量比为2∶3时,聚氨酯的拉伸强度达到最大,为19.81 MPa,断裂伸长率为332%,热分解温度最高,最终质量损失率最小。

聚酯聚醚混合二元醇对水性聚氨酯性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别以聚四氢呋喃二醇(PTMEG2000)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(PNA2000)及其混合物为软段,制备了系列水性聚氨酯(WPU)乳液。通过ATR-FTIR对聚氨酯结构进行了表征分析,采用拉伸测试、热失重分析、动态力学分析及耐水性测试等手段对WPU胶膜性能进行了研究,探讨了不同软段结构对WPU胶膜性能的影响。结果表明:聚酯聚醚混合型水性聚氨酯的力学性能优于单一软段水性聚氨酯,其中PTMEG与PNA质量比为2∶1时力学性能最好;PTMEG型WPU胶膜的初始分解温度高于PNA型WPU胶膜,失重50%时分解温度相反;PTMEG型WPU胶膜的耐水性好于PNA型WPU胶膜。

可降解材料聚(己二酸二甲基硅基酯)的合成及表征

以己二酸和二甲基-二乙酰氧基硅烷为单体,采用熔融缩聚法合成了聚(己二酸二甲基硅基酯),并通过1H-核磁共振、差示扫描量热法、热重分析、凝胶渗透色谱对聚合物进行了表征。结果表明,聚(己二酸二甲基硅基酯)的重均分子量为4 021,分子量分布指数为2.10,玻璃化转变温度为-42.186℃,热稳定性较好,其在四氢呋喃水溶液中不稳定,随着放置时间的延长,降解速率变缓。

含铝灰聚氨酯导热结构胶的制备与性能

以蓖麻油、IPDI、聚天门冬氨酸酯树脂以及聚四氢呋喃二醇为主要原料,制备了双组份无溶剂聚氨酯胶粘剂。以铝灰作为填料加入聚氨酯胶粘剂中,实现了铝灰的资源化回收利用。对产物进行红外表征,证明了蓖麻油成功引入聚氨酯长链上。研究结果表明:随着铝灰含量的增加,导热系数逐渐提高;拉伸强度整体呈现先下降再上升的趋势;当铝灰填料添加量在50%时,钢材剪切强度为6.43 MPa,拉伸强度为7.71 MPa,断裂伸长率为27.2%,导热系数可达到0.41W/(m·K),为空白对照组的228%。

高分子量聚丁二酸丁二醇酯的合成研究

以丁二酸与丁二醇为原料,通过熔融缩聚法合成聚丁二酸丁二醇酯。通过HDI进行扩链改性,改善其降解性能与力学性能。实验结果表明,扩链产物结晶度下降、拉伸强度得到提高。

聚己二酸乙二酯的合成及其与聚乳酸的共混研究

分别采用对甲苯磺酸与钛酸丁酯两种催化剂,通过缩聚反应制备了脂肪族聚酯——聚己二酸乙二酯(PEA)。研究了催化剂的种类和用量对PEA分子量的影响,考察了PEA样品对聚乳酸力学性能的改性效果。结果表明,两种催化剂用量相同时,钛酸丁酯的催化效率高;用钛酸丁酯做催化剂时,最佳用量为酸的摩尔量的1‰;用对甲苯磺酸做催化剂时,最佳用量为酸的摩尔量的5‰;不同分子量的PEA对PLA改性效果不同,采用较高分子量的PEA与聚乳酸(PLA)共混,在PEA含量达到10%之后,可以取得较好的改性效果。