聚端羟基叠氮缩水甘油醚的合成研究

以ＤＺ为催化剂，在ＤＭＳＯ溶剂中，使端羟基聚环氧丙烷与ＮａＮ３在９５℃进行叠氮化反应，生成端羟基叠氮缩水甘油醚的方法，可使其数均分子量约为３０００，官能度大于等于１．９，转化率高达９９％，产品氮含量４１％左右，残留氯含量小于０．３％，且具有良好的热稳定性和安全性。文中还对催化剂和反应介质对叠氧化反应的影响进行了研究。

端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂耐受性能研究

采用异辛酸铋(IBAOB)作为催化剂,加入不同质量分数的端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)与692-2KA型环氧树脂合成一系列改性环氧树脂,使用傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物进行结构表征,结果表明环氧树脂与HTPDMS发生了缩聚反应。对固化体系进行了XRD衍射,对XRD衍射曲线进行分析,结果表明改性后固化物衍射角在20°附近衍射峰较改性前要弱很多,这说明固化了48 h后,改性后固化物的固化度更高。通过凝胶实验和耐温性能、力学性能、水接触角和耐水性能等方面的测试,研究了不同质量分数HTPDMS对环氧树脂性能的影响。结果表明,HTPDMS体系环氧树脂损失了部分拉伸性能,但表现出了更好的耐水性能和耐温性能,同时硬度和疏水性也得到了提升,其中HTPDMS20%环氧树脂体系耐受性能和固化程度最好,这表明端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂具有较好的耐受性能,有望在实际工程中得到广泛应用。

以BF3(CH3)2O/CF3COOH共引发剂合成端羟基聚环氧氯丙烷的探讨

通过改变传统的引发体系,采用BF3.(CH3)2O/CF3COOH合成了无色透明且分子量较高的端羟基聚环氧氯丙烷(PECH),利用核磁共振、红外光谱等手段对产物的化学结构进行了详细的分析,同时考察了BF3.(CH3)2O及CF3COOH用量对PECH相对黏度的影响,探讨了TCA提高产物透明度的作用。结果表明,合成了主链以头尾连接为主,头头及尾尾连接为辅的PECH。

端羟基聚叠氮缩水甘油醚与六硝基六氮杂异伍兹烷基四元混合炸药能量释放研究

为研究六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的能量潜力,结合含能粘合剂端羟基聚叠氮缩水甘油醚(GAP),计算了GAP、CL-20、氧化剂、可燃剂四元混合炸药的爆炸能量。计算结果表明,使用高氯酸锂作氧化剂可显著提高体系的能量密度,但将其在浇注混合炸药中得到应用需要进一步改性研究。制备了GAP、CL-20、高氯酸铵、铝粉四元混合炸药样品,利用水下爆炸测试方法,测试并估算了其水下爆炸能量。试验结果表明:在该四元体系中,CL-20含量为15%~20%时,体系能量密度可得到最大值;在CL-20含量为20%条件下,铝氧比为0.50时冲击波能可取得最大值,铝氧比为0.51~0.71时CL-20混合炸药能量密度可达到最大,通过水下爆炸试验数据估算其能量密度可达到2.88倍TNT当量。

端羟基聚环氧氯丙烷与叠氮聚醚的后处理研究

以端羟基聚环氧氯丙烷(CTP)、叠氮聚醚(ATP)和高分子量叠氮聚醚(HATP)等三种粗产品为后处理物对象,分别开展了减压蒸馏和溶剂萃取两种方法的后处理研究。结果表明,通过减压蒸馏除掉环状冠醚和低分子齐聚物难度较大,仅能蒸出少量环状三聚体;而溶剂萃取法则能得到较为理想的结果。本研究选取异丙醇、石油醚(60～90℃)和二者的混合溶剂等三种溶剂作为萃取溶剂。萃取结果表明:(1)三种萃取剂的萃取效果依次为:混合溶剂>异丙醇>石油醚。(2)异丙醇倾向于优先萃取小分子多元醇,石油醚倾向于优先萃取环状冠醚,而混合溶剂则能兼顾二者的优点。(3)对CTP、ATP和HATP来说,萃取后产品的数均分子量(Mn)与官能度(f)均有一定幅度的提升。具体到HATP,混合溶剂萃取可使Mn由2500～3200上升到3000～4000;f由1.99～2.00上升到2.46～2.97;低分子聚合物的含量由4.1%～8.2%下降到0.3%～2.3%。

端羟基聚硅氧烷改性非离子型水性聚氨酯表面活性剂的合成

以蓖麻油、聚乙二醇-1000(PEG-1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)等为反应原料,得到了PDMS改性非离子型水性聚氨酯表面活性剂(WPUS).采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、粒径分布测试等对改性前后WPUS的结构进行了表征,并测定了改性前后WPUS的表面张力、临界胶束浓度(CMC)及浊点等性能.结果表明:改性WPUS水溶液的最低表面张力为28.05mN·m-1,浊点为94.0℃,临界胶束浓度为27.5g·L-1;中位粒径为193.48nm,数均分子量为2986,重均分子量为9677,分散系数为3.24.PDMS改性非离子型WPUS的综合性能优异.

端羟基聚二甲基硅氧烷改性环氧树脂基形状记忆材料

氢化双酚A型环氧树脂(AL-3040)与端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)在偶联剂(KH-550)作用下反应制得AL-3040环氧树脂-HTPDMS嵌段共聚物。以此共聚物作为增容剂改善AL-3040与HTPDMS之间的相容性,引入柔性Si-O-Si链段对环氧树脂进行增韧改性,以甲基六氢苯酐(Me HHPA)为固化剂,制备了一种高性能HTPDMS改性形状记忆环氧树脂(SMEP)。研究发现,HTPDMS能明显改善AL-3040环氧树脂韧性。随着增容剂用量的增加,SMEP的拉伸强度和玻璃化温度(Tg)随之下降,冲击强度、断裂伸长率逐渐上升。随着增容剂用量增加,SMEP的形状固定率随之下降,形状回复率呈上升趋势。重复10次形状记忆性能测试,形状固定率和形状回复率保持在96%以上。

羟基封端聚甲基苯基硅氧烷的制备及表征

以低摩尔质量的羟基硅油和甲基苯基环硅氧烷为原料、四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]硅醇盐为催化剂,通过平衡共聚反应制备了羟基封端聚甲基苯基硅氧烷。研究了原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对聚合物制备的影响。通过红外光谱,热裂解气质联用等方法对制备的产物进行了结构表征。结果表明,当(CH3)4NOH质量分数为0.04,反应温度110℃,反应时间为6h,甲基苯基硅氧链节与二甲基硅氧链节的量之比为1:1,可制得不同苯基含量的羟基封端聚甲基苯基硅氧烷。

端羟基超支化聚(胺-酯)接枝氧化石墨烯及在环氧树脂中的应用

采用改进的Hummer方法制备了氧化石墨烯(GO),再用核准一步酯化缩聚法接枝改性氧化石墨烯制备了端羟基超支化聚(胺-酯)接枝氧化石墨烯(HP-GO),将其与环氧树脂(EP)复配制得了HP-GO/EP复合材料。HP-GO的结构和特性用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析进行了表征。结果表明,在GO上成功接枝上了端羟基超支化聚(胺-酯)。对复配的复合材料进行力学性能、拉伸断面形貌和热稳定性表征,并考察了GO和HP-GO在环氧树脂基体中的分散状态。结果表明,HP-GO有利于提高复合材料的综合性能,在HP-GO的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均达到最大值,分别为67.24MPa,86.09 MPa和12.64kJ/m^(2),与空白EP相比,分别增加了66.7%,37.39%和23.20%。拉伸断面形貌分析表明,纯EP是脆性断裂,而HP-GO/EP是典型的韧性断裂;热重分析发现,HP-GO较纯GO能更好地提高环氧树脂的热稳定性。HP-GO在环氧树脂基体中的分散状态更加均匀。

端羟基聚二甲基硅氧烷制备的改进

以八甲基环四硅氧烷为单体,四甲基四乙烯基环四硅氧烷为改性单体,羟基硅油为封端剂和相对分子质量调节剂,四甲基氢氧化铵为催化剂,在羟基硅油质量分数小于0.13%,催化剂质量分数为0.004%～0.007%时,采用共聚法制备了相对分子质量大于45×104,收率大于90%的端羟基聚二甲基硅氧烷。结果表明,随羟基硅油质量分数的增加,试样的相对分子质量和收率都呈下降的趋势;随四甲基氢氧化铵质量分数的增大,试样相对分子质量减小而收率逐渐增加并趋向平稳。

羟基封端聚二甲基硅氧烷低聚物阴离子乳液聚合研究

用羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)低聚物为原料通过阴离子乳液聚合制备了聚硅氧烷乳液。研究了各种因素对乳液粒子粒径和聚合速度的影响,结果表明乳液粒子粒径随乳化压力的增大、反应时间的延长、平衡状态时,温度的降低而减小;而乳化次数对乳液粒子粒径没有多大影响;在一定范围内乳液粒子粒径还随乳化剂 羟基封端PDMS低聚物的质量比和乳化剂 水的质量比增大而减小;聚合速度却随乳化剂 羟基封端PDMS低聚物的质量比和乳化剂 水的质量比增大而增大。

端羟基聚异戊二烯及其共聚物的合成与表征

以仲丁基锂为引发剂,引发异戊二烯本体负离子聚合,再用环氧丙烷甲醇终止法合成了端羟基聚异戊二烯;然后利用端羟基聚异戊二烯的活性端羟基,引发丙交酯的开环聚合制备了聚乳酸聚异戊二烯共聚物,并采用IR、1HNMR、TG等测试手段对产品进行了表征。结果表明,通过改变仲丁基锂及环氧丙烷的用量,可合成相对分子质量及羟基含量可控的且1,4结构质量分数超过87.5%的端羟基聚异戊二烯。

端羟基聚异戊二烯聚合过程

以过氧化氢为引发剂 ,在甲醇、乙醇等溶剂中合成了端羟基聚异戊二烯 (HTPI)。研究了聚合温度、引发剂用量、溶剂以及反应时间对聚合产物的相对分子质量、分布及官能度的影响。结果表明 ,温度越高 ,羟值越低 ,分布越宽 ;引发剂的质量分数越低 ,产物的相对分子质量越高 ,且引发剂参与引发反应。探讨了聚合过程的反应动力学 ,给出了可能的动力学方程式及动力学参数 。

端羟基聚环氧氯丙烷制备过程中齐聚物的生成与去除

阳离子开环聚合制备端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)时,往往伴随着一定量齐聚物的生成而使聚醚质量劣化。溶剂萃取法可有效去除相对分子质量为700￣5300的PECH的齐聚物。实验表明,处理不同相对分子质量的PECH,应采用不同的萃取溶剂。

端羟基聚环氧氯丙烷的合成与表征

比较了用于合成端羟基聚环氧氯丙烷的3种催化体系:四氯化锡、四氯化锡/三氯乙酸共催化体系、四氯化锡/三氟乙酸共催化体系,结果表明四氯化锡/三氟乙酸共催化剂能够有效减少环状齐聚物的生成,提高产物官能度。通过IR1、H-NMR和13C-NMR对产物进行了表征,并讨论了三氟乙酸在催化体系中的作用。

光化法合成液体端羟基聚异戊二烯

通过光化法合成端羟基聚异戊二烯 (HTPI) ,考察了溶剂的种类、聚合反应时间、引发剂过氧化氢用量、单体浓度、光敏剂种类及用量等因素对聚合物的相对分子质量、分子量分布、平均官能度及转化率的影响。实验表明 ,光化法合成HTPI较合适的反应条件为 :用乙醇作溶剂 ,过氧化氢质量体积浓度 30～ 50g/L ,单体浓度 3.5～ 4 .0mol/L ,温度 ( 30± 2 )℃、反应时间 11h。产物的相对分子质量可达 950～ 10 0 0 ,分子量分布分散系数约为 1.2 ,平均官能度为 2 .0左右。添加光敏剂可提高单体转化率 ,浓度以 0 .3mol/L为宜。转化率最高可达 75%。

端羟基聚环氧氯丙烷羟值测定

端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)的羟值是影响其性质的重要指标。分别利用醋酐-吡啶电位滴定法和核磁共振法对PECH羟值进行测定,将2种方法与GB12008.3—89方法所测结果加以比较,并进行了讨论,结果表明核磁分析法简单、准确快捷,重现性好。

端羟基聚环氧环己烷的合成

In the presence of catalyst BF 3 ·OEt 2 , using ethylene glycol as initiator and CH 2 Cl 2 as solvent hydroxylterminated poly(cyclohexene oxide)(PCHO) was synthesized by cationic ring opening polymerization of monomer cyclohexene oxide(CHO). The effect of catalyst amount, polymerization temperature and polymerization time on polymerization results were discussed. The best technical condition was:polymerization temperature 0 ℃, n (BF 3 ·OEt 2 )/ n (CHO)=0 02, n (EG)/ n (CHO)=0 01, polymerization time 5 h. The average molecular weight of PCHO obtained was about 1 200, and the conversion of polymer could be up to 92%. The structure of the product was identified by IR and 1 H NMR.

端羟基超支化聚(胺-酯)非共价改性氧化石墨烯

采用改进的Hummer方法制备了氧化石墨烯(GO),并利用端羟基超支化聚(胺-酯)对其非共价功能化。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)及紫外可见分光光度等方法对氧化石墨烯表面改性的性能进行了分析。FT-IR,Raman,XRD和TG分析结果表明,超支化聚(胺-酯)分子成功改性了氧化石墨烯;XRD分析表明,随着超支化聚(胺-酯)含量的增加,石墨烯片层层间距增大,这说明超支化分子能够渗透插入到氧化石墨烯片层之间;Raman分析表明,吸附在氧化石墨烯表面的超支化聚(胺-酯)提高了氧化石墨烯表面的无序化程度和石墨烯结构的不完善程度。SEM形貌分析表明超支化聚(胺-酯)大分子覆盖在氧化石墨烯的表面上,且通过对改性前后氧化石墨烯在乙醇和正己烷中透光率的对比,表明改性后的氧化石墨烯分散性能得到了明显提高。

低粘度羟基封端聚甲基苯基硅氧烷的合成研究

以甲基苯基环硅氧烷(MPCS)和乙酸酐为原料,在大孔径强酸性阳离子交换树脂催化下开环聚合制备了乙酰氧基封端的聚甲基苯基硅氧烷(AcO-PMPS),AcO-PMPS在Na2CO3水溶液中水解制备了低粘度羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷(HO-PMPS)。研究结果显示,优化的聚合反应条件为:催化剂质量分数为18%～20%,反应温度为115℃,反应时间为9 h;优化水解反应条件:Na2CO3水溶液质量分数为2%,反应温度为50℃。用凝胶渗透色谱测定了HO-PMPS相对数均分子质量及相对分子质量分布系数,用FT-IR、1H-NMR、29Si-NMR进行了结构确认和表征。