聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸基复合导电纤维的制备及其性能

为探究导电填料的掺杂方式对纤维结构和性能的影响机制,以聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)为基体,银纳米线和石墨烯为导电填料,采用湿法纺丝技术制备了PEDOT:PSS基复合纤维,并采用聚氨酯(PU)对纤维进行封装。利用扫描电镜、电化学工作站、万能试验机、疲劳试验机、接触角测量仪对纤维的结构和性能进行表征,分别研究了纺丝液和凝固浴中导电填料对纤维结构和电学性能的影响。结果表明:采用凝固浴掺杂法易将导电填料附着于纤维表面,所制备复合纤维的电导率为(421.19±75.14)S/cm,相较于纯PEDOT:PSS纤维提高了22.4%;复合纤维表面亲水性强,静态接触角为62.9°;PU封装复合纤维具有优异的弯曲稳定性和耐水洗性能。

聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

发展非抗生素抗菌策略在减少医疗器械相关的细菌感染并降低对抗生素的过度依赖方面具有重大意义。对医疗器械表面进行功能化,赋予其抗菌性能是非抗生素抗菌所采用的常用方式。聚电解质-表面活性剂复合物的醇溶、水不溶的特点使其在构建抗菌涂层方面具有操作简单、不受器械结构限制的优点,有望应用于各种医疗器械的表面功能化。本文通过构建不同烷基链长季鏻盐表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠聚阴离子复合物,系统研究了复合物在水溶液中的组装行为以及所制备复合物涂层的抗菌性能与表面活性剂组分疏水碳链长度之间的内在关联。通过浊度、等温滴定量热法等测试手段对聚苯乙烯磺酸钠与3种三丁基烷基季鏻盐表面活性剂在水中的组装过程进行了分析,结果表明增加表面活性剂烷基链长将促进聚电解质-表面活性剂复合物形成。通过在常用医疗器械材料表面构建复合物涂层,对比了3种复合物对两种模型菌种的抗菌性能。对于以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌,所制备的3种复合物涂层的杀菌率分别为42.9%、99.97%和99.99%,随着表面活性剂烷基链越长而提高;对于大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌,随着表面活性剂烷基链长度增加,单独季鏻盐表面活性剂的抗菌性能增强,而其对应复合物涂层的抗菌性能有所下降,杀菌率分别为99.3%、92.3%和64.8%。以上结果表明,通过优化结构,此类聚电解质-表面活性剂复合物涂层有望用于减少医疗器械相关感染。

聚(3-己基噻吩)-聚苯乙烯嵌段共聚物的一锅法制备

采用具有聚苯乙烯高分子链为配位基团的聚合催化剂,催化2,5-二溴-3-己基噻吩单体进行Kumada缩聚反应,利用一锅法制备了聚(3-己基噻吩)-聚苯乙烯嵌段共聚物。结果表明:采用一锅法,在室温、常压条件下进行一步聚合直接生成嵌段共聚物,反应过程简单,聚(3-己基噻吩)与聚苯乙烯嵌段对接率接近100%;与聚(3-己基噻吩)相比,聚(3-己基噻吩)-聚苯乙烯嵌段共聚物的结晶性能更好。

结晶型聚苯乙烯/氢化聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)阴离子交换膜的制备、结构及性能

以低数均相对分子质量均聚聚苯乙烯(hPS)和氢化聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(HSBS)为原材料,经氯甲基化、季胺化和碱化步骤制备以聚丁二烯加氢得到的结晶相为支撑结构的复合型阴离子交换膜(AEMs),并通过hPS用量调节复合膜的组成、结构及性能。随hPS用量增加,拉伸强度有所降低,杨氏模量由14.68 MPa大幅提升至69.35 MPa,吸水率从17.9%增加到54.3%,而溶胀度仅从4.1%增加到10.2%,借助HSBS结晶结构的支撑,体系的力学性能及尺寸稳定性优于多数聚(苯乙烯-(乙烯-丁二烯)-苯乙烯)(SEBS)基AEMs;同时,AEMs结晶微区之间的距离增大,离子传输通道拓宽,离子交换容量值从0.82 mmol/g增大至1.94 mmol/g,耐碱稳定性增强;然而,由于hPS在HSBS中的相容性受HSBS中聚苯乙烯(PS)含量的制约,AEMs的离子电导率值随hPS含量增加呈现出先升后降的变化趋势,其中,氯甲基化HSBS与氯甲基化hPS以质量比8∶2共混制备的AEMs具有最好的离子传输性能,在80℃时离子电导率高达101.3 mS/cm,远高于PS含量相同的SEBS体系,在70℃下其极化和功率密度曲线开路电压高达0.970 V,功率密度随着电流密度的增加呈现出先升后降的变化趋势,在188 mA/cm2的电流密度下实现了高达299 mW/cm2的功率密度。

聚苯乙烯微塑料对菌-藻颗粒污泥的影响机制研究

在成熟的好氧颗粒污泥(AGS)中接种小球藻,成功构建了菌-藻共生好氧颗粒污泥(ABGS)系统.开展了聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)对ABGS系统的影响机制研究.研究表明:低浓度PS-MPs(1mg/L)对ABGS的生物量、藻类生长、沉降性能和污染物去除效率无明显影响.相较于ABGS对照组,高浓度P S-MPs(10mg/L和100mg/L)胁迫作用下ABGS的生物量、藻类生长、沉降性能受到了明显抑制,叶绿素α/MLSS比值降低了0.19mg/g,污泥平均粒径降低了200μm,颗粒污泥结构逐渐松散破碎,有机物、氮和磷等污染物的去除效率分别降低了4.83%、5.06%和4.11%.此外,PS-MPs抑制了ABGS胞外聚合物(EPS)的分泌,降低了EPS中色氨酸和芳香族蛋白质的含量.在微生物群落结构组成方面,PS-MPs提高了ABGS系统内物种多样性,但抑制了疣微菌门(Verrucomicrobiota)、蓝藻门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)等功能细菌的生长,不利于维持系统的长期稳定性.

基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)掺杂聚(苯乙烯磺酸)的柔性织物电极的研究进展

介绍了基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)导电聚合物掺杂聚(苯乙烯磺酸)的柔性织物电极的常用制备方法,评估了各方法的优缺点。概述了基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)掺杂聚(苯乙烯磺酸)的织物电极在能源存储、心电图监测、电子传感和电磁屏蔽等领域的应用。此外,还分析了织物基电极在能源储存方面所面临的挑战,并进行了展望。

β-环糊精改性聚苯乙烯树脂吸附三硬脂酸甘油酯的研究

采用β-环糊精改性聚苯乙烯树脂(PS-β-CD)吸附纸机白水中树脂抽出物的模型物三硬脂酸甘油酯,优化了吸附工艺,研究了三硬脂酸甘油酯在PS-β-CD上的等温吸附、吸附热力学和吸附动力学。结果表明,PS-β-CD对三硬脂酸甘油酯的优化吸附工艺为PS-β-CD用量2 g/L、吸附温度35℃(308 K)、吸附时间5 h、摇床转速240 r/min;Langmuir和Freundlich等温吸附模型均适用于描述PS-β-CD对三硬脂酸甘油酯的吸附,且该吸附过程为吸热的物理吸附;其吸附机理以颗粒内扩散为主。

头孢曲松钠在聚苯乙烯-二乙烯苯上吸附行为的研究

头孢曲松钠(CS)是普遍使用的抗生素药品,在地表水和污水厂排水中经常检出。本研究通过Friedel-Crafts和化学。修饰反应,以低交联度的聚苯乙烯-二乙烯苯为骨架,制备了两种超高交联吸附树脂GO-00、GNH-01。以CS为目标污染物,考察了时间、温度、初始浓度、pH、树脂投加量等因素对吸附效果的影响。结果表明:温度越高、投加量越大,越有利于吸附。pH=3时,GO-00吸附量最大;pH=7时,GNH-01的吸附量最大,碱性条件下吸附效果均较差。吸附等温线均符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附,吸附过程是吸热过程。CS在两种树脂上既有物理吸附也有化学吸附。动力学研究表明,两种吸附剂的吸附过程,均较好的符合拟二级动力学方程(R^(2)>0.98)。由于吸附剂和CS之间存在电荷作用,功能基团的引入提升了树脂的吸附性能。此外,氢键作用也增加了吸附过程的吸附量。为探究树脂回收性能,以5%NaOH作为脱附液,GNH-01再生效果较好,可被重复使用。

聚苯乙烯/α-磷酸锆多孔材料制备及油水乳液分离研究

疏水亲油性多孔材料具有处理和净化含油废水的能力。本工作通过高内相乳液模板法制备得到聚苯乙烯基多孔三维材料(P(St-E)/α-ZrP)。通过扫描电子显微镜(SEM)、全自动压汞仪等对材料的微观结构进行表征,并对其油水分离性能进行测试分析。结果表明,层状纳米粒子α-ZrP能够稳定存在于油包水乳液的分散相中,单体聚合完成后α-ZrP均匀镶嵌在多孔材料骨架上构成粗糙界面。α-ZrP用量为单体质量的5%时,制得的多孔材料具有最佳力学性能和疏水性能,该材料对三氯甲烷的吸附倍率高达54.2。P(St-E)/α-ZrP多孔材料在尺寸筛分效应和α-ZrP电负性协同作用下能够高效分离非离子型和阳离子型油水乳液。实验制备的多孔材料有望用于含乳化油污水的净化处理,在含油废水处理中有潜在的发展前景。

聚苯乙烯/α-磷酸锆复合材料的制备及性能研究

合成丁苯橡胶接枝甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(SBR-g-DM)作为聚苯乙烯(PS)/α-磷酸锆(α-ZrP)体系的相容剂,采用熔融共混法制备PS/α-ZrP复合材料,并对其结构、热性能及力学性能进行了研究。IR结果表明DM成功接枝SBR。TGA结果表明PS/α-ZrP/SBR-g-DM复合材料的热稳定性较纯PS和PS/α-ZrP均有不同程度提高。HDT测试结果表明α-ZrP的加入使Ps/α-ZrP复合材料热变形温度有提高,SBR-g-DM的加入使复合材料的热变形温度小幅降低,力学性能结果表明复合材料的冲击强度显著增加。

1,2-聚丁二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备及性能

通过自由基聚合获得1,2-聚丁二烯接枝聚苯乙烯,将其与沥青通过高速剪切共混制备了1,2-SB改性沥青。考察了1,2-SB改性沥青的高温储存稳定性、感温性、耐老化性和抗低温开裂性并进行DSC分析。结果表明,当1,2-SB的质量分数为4%时,与基质沥青、SBS改性沥青及1,4-SB改性沥青相比,改性沥青的高温储存稳定性、感温性、耐老化性和抗低温开裂性明显改善。

聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段聚合物有序多孔膜在可收缩膜上的形变和光学性质

利用溶剂散逸自组装法在潮湿的条件下,制备了聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段聚合物(PS-b-PB)有序多孔膜。利用聚乙烯可收缩膜将PS-b-PB多孔膜进行两次收缩,形成小孔径的有序多孔膜。通过收缩,膜上的孔由圆形变为长方形或者梭形,孔的尺寸从微米级收缩至亚微米级。利用扫描电子显微镜对膜收缩过程中2种形状产生的机理进行了研究。结果表明,PS-b-PB结合了聚苯乙烯(PS)和聚丁二烯(PB)两个均聚物的优点,收缩后仍然保持膜结构的平整性,从而将不可见的热场变化转变为可见的光学变化。

自动法测定聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔体流动速率

采用手动法和计时法测定聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的熔体密度,研究了自动法测定熔体流动速率。结果表明,自动法测定PS、ABS的熔体流动速率方便快捷,与手动法比较,其误差小于2%。

聚苯乙烯-聚丁二烯嵌段共聚物在选择性溶剂2-丁酮中的自组装行为及其辐射交联固化效应

借助Delsa™Nano亚微米粒度粒子动态光散射分析仪、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)研究了聚苯乙烯-聚丁二烯(PS-b-PB)嵌段共聚物在选择性溶剂2-丁酮中的自组装行为,以及所形成胶束在γ射线辐照后的交联固化效应。由于2-丁酮是PS链段的良好溶剂,PB链段的不良溶剂,因此,在适当条件下,PS-b-PB在选择性溶剂中会形成单分散的“核-壳”结构的纳米胶束。而本文的实验结果也表明,通过控制PS-b-PB在溶剂中的质量分数可以在较大范围内调整胶束尺寸。同时,本文进一步通过γ射线辐照的方法,对2-丁酮/PS-b-PB嵌段聚合物体系的胶束溶液进行无氧辐照,结果发现辐照后的胶束无论在微观形貌还是热力学稳定性方面,均有一定的提升,导致这种现象的原因是由于γ射线辐照诱导胶束中的PB链段发生交联反应而固化,固化后的胶束不再受超声震荡、溶剂稀释和挥发等因素的影响。本项研究为制备高分子纳米胶束提供了新的思路和方法。

GC-MS结合保留指数分析聚苯乙烯发泡餐盒中化学成分

采用正己烷超声提取发泡餐盒中的化学物质,经气相色谱-质谱法分析,在NIST质谱检索库检索的基础上,结合保留指数对化学物进行定性分析,再用峰面积归一法确定各个物质的含量。3种发泡餐盒分别分离出35、39、38种化学成分,分别确定了其中25、27、23种物质,大都为含有苯环的有毒有害物质,相对标准偏差在2.26%-6.06%之间。本方法提高了定性分析的准确性和效率,可为发泡餐盒成分分析提供参考。

以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂合成线型氯甲基化聚苯乙烯

采用自制的氯甲基化试剂——1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB),使用Lewis酸催化剂,在均相反应体系中高效地实现了聚苯乙烯的氯甲基化.研究了反应机理,考察了各种因素对氯甲基化反应的影响规律,优化了反应条件,通过红外光谱法与Volhard分析法表征了产物的化学结构与组成.实验结果表明,反应机理可能由苯环亲电取代与伴随着醚键断裂的亲核取代两类反应构成,氯甲基化试剂用量、催化剂的酸性与用量、溶剂的性质与用量及反应温度等因素对反应都有显著的影响,其一,会影响聚苯乙烯的氯甲基化程度,其二,会导致或避免大分子链之间通过Friedel-Crafts反应而发生交联.以四氯化碳为溶剂、以SnCl4为催化剂并在较低温度(18℃)下进行反应,可制得氯甲基化程度达80%且完全线型化的氯甲基化聚苯乙烯.

聚苯乙烯负载交联β-环糊精的合成与表征

β－环糊精在氢氧化钠或氢化钠存在下和相转移催化剂作用下固载到氯甲基化聚苯乙烯树脂上，制成聚苯乙烯固载环糊精树脂，溶液中过量的β－环糊精钠盐与环氧氯丙烷共聚接枝到固载的环糊精树脂上，制备出一类新型的接枝聚合物。以正交实验设计法研究了不同反应体系载体骨架交联度或含氯量、反应时间、温度、催化剂种类及投料比等对固载化反应的影响，讨论了影响接枝反应的条件，对反应结果进行了红外光谱、扫描电镜分析，考察了该树脂对苯酚其氯取代物的包合吸附性能，初步讨论了其包合识别特性。

α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷和交联聚苯乙烯共混物的制备、硫化及力学性能

以二乙烯苯(DVB)为交联剂,在过氧化苯甲酰(BPO)的引发下,苯乙烯(St)可在α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)中就地进行自由基聚合,当体系中DVB的量控制在DVB/St≤2.0%(质量)范围内即可获得稳定的、具有流动性的α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)/交联聚苯乙烯(CLPS)共混物。向共混物中加入过量的甲基三乙氧基硅烷(MTES)可使其在室温下硫化成弹性体材料。其力学性能明显优于PDMS/PS共混物的硫化材料。并且随着MTES量的增加,材料的拉伸强度增强而断裂伸长率逐渐降低。此外,在PDMS/CLPS共混物的TEM研究中发现了特殊的微观相分离结构。

聚苯乙烯阴离子交换树脂吸附交联法固定 α-淀粉酶

用聚苯乙烯阴离子交换树脂作载体，戊二醛为交联剂，采用吸附交联法固定α＿淀粉酶，研究了固定化条件和固定化酶的性能．结果表明，最佳固定化条件为：酶浓度１２ｇ／Ｌ，吸附温度６～９℃，吸附时间２０ｈ，戊二醛浓度４％，交联时间８ｈ，交联温度６～９℃，ｐＨ７．２．固定化酶的热稳定性、贮存稳定性、ｐＨ稳定性均比自由酶提高．最适作用温度５０℃，最适作用ｐＨ７．２，且适宜作用温度及ｐＨ均较自由酶宽，批式及连续操作实验显示出较好的操作稳定性．吸附交联联用法所得固定化α＿淀粉酶稳定性较好，克服了吸附法所得固定化酶稳定性差的缺点．

β-二酮钛配合物/MAO催化合成间规聚苯乙烯及其热性能

以β-二酮钛配合物 /MAO催化苯乙烯间规聚合 . 80℃ ,β-二酮钛浓度为 4 .3× 1 0 - 4 mol/L,β-二酮钛与 MAO的物质的量比为 50 0时 ,聚合活性为 6.2× 1 0 5 g/( mol· h) .该催化剂对温度的稳定性较高 .所得聚合物的熔点在 2 67℃左右 .测定了所得间规聚苯乙烯的基本热性能 .