聚醚嵌段聚酰胺共聚物的合成及其在膜分离中的应用

聚醚嵌段聚酰胺共聚物(PEBA)由聚酰胺硬段和聚醚软段所组成,这种软硬结合的结构使其拥有较高的强度和弹性,应用领域广泛。本文介绍了水解开环聚合法和阴离子聚合法等PEBA两种合成方法,以及溶液浇筑法和浸渍涂覆法等PEBA及其复合膜的制备方法。综述了近年来PEBA及其复合膜在诸如有机物/水、污水处理、CO_(2)/N_(2)、烯烃/烷烃等领域的膜分离研究进展,为今后PEBA分离膜的研究应用提供参考。

气相二氧化硅改性聚醚嵌段酰胺膜对油气分离的性能影响

为处理油气挥发污染,以聚醚砜为支撑层,聚醚嵌段酰胺为功能层,在功能层中添加气相二氧化硅进行共混改性,通过旋涂法制备气相二氧化硅颗粒含量不同的改性聚醚嵌段酰胺气体分离膜对油气进行处理。利用扫描电镜、全反射傅里叶红外光谱等对改性膜进行表征分析,测定改性膜气体通量,通过气相色谱分析其气体分离性能,并研究不同含量气相二氧化硅对膜性能的影响。结果显示:气相二氧化硅与聚醚嵌段酰胺属于物理共混,最大添加量为0.6%(质量分数),且对膜结构没有影响;气相二氧化硅添加量为0.6%时,疏水性明显增强,接触角为95.8°,气体通量相比原膜提高153%,气体综合分离系数为30.77,分离油气能力提高335%,且对正丁烷与异丁烷分离效果最为显著,分离能力分别提高193%和405%。研究结果表明,添加适量气相二氧化硅增强了聚醚嵌段酰胺膜的分离性能,添加量为0.6%时综合性能最佳。

聚醚树枝体—线性聚（N—异丙基丙烯酰胺）不对称嵌段共聚物的合成及自组装

采用原子转移聚合方法合成了聚N-异丙基丙烯酰胺和聚醚树枝体的不对称嵌段共聚物Dendr.PE-PNI-PAM.实验结果表明Dendr.PE-PNIPAM分子在水中能通过疏水缔合作用形成具有双分子膜结构的超分子聚集体.临界缔合浓度(CAC)、聚集体的大小及形貌对树枝体的代数具有明显的依赖关系.该聚集体对温度刺激具有响应性,并在人体体温温度(37.5℃)发生相转变.在高于相转变温度时,Dendr.PE-PNIPAM分子形成管状、带状等多重形态的超级结构的聚集体.

用途广泛的嵌段聚醚酰胺树脂PEBAX

最近对热塑性弹性体产品家族总体增长贡献最大的是商品名为PEBAX的嵌段聚醚酰胺树脂。PEBAX树脂结构由规则的线性聚酰胺链段嵌由柔软的聚醚链段构成。这种两相结晶和非晶结构产生了介于热塑性弹性体和橡胶之间的许多物理机械性能,使其在体育用品等领域得到广泛应用。除此之外,PEBAX在抗静电、缓释和改善与其他聚合物混合在一起时的加工性能方面也有特别的用途。

聚醚酰胺嵌段共聚物的合成及表征

采用熔融缩聚法合成了聚酰胺(PA)6/聚四氢呋喃(PTEMG)嵌段共聚物,研究了PA6、PTEMG链段的相对分子质量、含量对嵌段共聚物热性能的影响,通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、热重测试等对产物进行分析。结果表明,嵌段共聚物以羧基封端,当PA6、PTEMG链段相对分子质量分别为2000、1000时,共聚物的分子序列长度最长,相对分子质量最大;PTEMG链段相对分子质量越小,共聚物的熔点越低;PTEMG链段相对分子质量相同时,随PA6链段相对分子质量的增加,熔点升高;嵌段共聚物中PA6组分的熔融温度范围随着PTEMG含量的增加而逐步变宽;共聚物具有较高的热分解活化能。

介入医疗用聚醚嵌段酰胺-硫酸钡共混改性研究

考察了硫酸钡对聚醚嵌段酰胺形态结构和力学性能的影响,用不同比例的硫酸钡分别与聚醚嵌段酰胺混合得到复合材料,对其进行扫描电镜分析、力学性能检测及显影效果分析,结果表明:硫酸钡可均匀分散在聚醚嵌段酰胺中,两相的相容性很好;随着硫酸钡含量的提高,复合材料延伸率降低、抗拉强度增强,复合材料的显影性能逐渐提高。

介入医疗用聚醚嵌段酰胺-蒙脱土中空纤维管

聚醚嵌段酰胺与蒙脱土(MMT)通过双螺杆共混及精密挤出成形制备聚醚嵌段酰胺-MMT中空纤维管,试图利用MMT的纳米尺寸效应改善材料刚性,考察了MMT含量对中空纤维力学性能与凝聚态结构的影响规律。分别采用力学性能测试、差示扫描量热法、热失重分析、动态力学分析等手段对中空纤维的拉伸性能、热性能和动态力学性能等展开研究。结果表明:当MMT质量分数为9%左右时,中空纤维管的拉伸模量和强度较高,热稳定性略微降低但影响不大,动态储能模量显著提高,刚性增加,试验结果已被应用于相关产品开发中。

聚醚嵌段酰胺/多壁碳纳米管混合基质膜的制备及性能

以聚醚嵌段酰胺(Pebax1657)和多壁碳纳米管(MWNTs)为膜材料制备了Pebax/MWNTs混合基质膜(MMMs),研究了MWNTs对混合基质膜各种性能的影响。MWNTs在Pebax基质中形成团聚,它的加入抑制了Pebax中PA链段的结晶,导致结晶度下降;MWNTs加入后膜材料变脆,与纯膜相比,Pebax/MWNTs MMMs的弹性模量增大,而断裂伸长率和拉伸强度降低。另外,加入MWNTs后混合基质膜气体渗透系数大幅度提高,而CO2/非极性气体选择性基本不变,打破了聚合物中渗透系数和选择性之间常见的trade-off关系,即MWNTs的加入显著提高了膜材料的气体分离性能。

聚醚嵌段酰胺膜在有机蒸气回收中的应用

介绍了以聚醚嵌段酰胺(PEBA)膜材料制备出的分离膜在有机蒸气回收方面的应用。分别从材料的特点、分离膜的制备方法以及膜的分离性能等方面进行分析,表明PEBA这种新型膜材料在有机蒸气回收方面的优良性能。并对复合分离膜的底衬阻力对复合膜分离性能的影响进行了分析,最后对气体膜分离在有机蒸气回收中的应用进行展望。

N,N-二(2-羟乙基)丙烯酰胺在嵌段聚醚氨酯膜上的接枝聚合研究

用碳二亚胺(DCC)法合成新的亲水性N,N-二(2-羟乙基)丙烯酰胺单体并接枝于SPEU膜上。接枝反应分两步进行,首先将SPEU膜用过氧化氢在紫外光照射下进行光氧化,在膜的表面引入过氧化氢基团,然后在还原剂亚铁盐存在下引发单体接枝聚合。实验结果表明:用新法合成的单体N,N-二(2羟乙基)丙烯酰胺可顺利地接枝于SPEU膜上。研究了接枝反应中使用的单体浓度,光照时间,亚铁盐浓度对接枝反应的影响。膜经接枝后,亲水性有明显提高,接触角下降,用扫描电镜观察到接枝前的基膜很平滑,而接枝后的膜表面呈明显的有凸起的接枝图象。

聚酰胺6-聚醚嵌段共聚物增韧改性

以聚四氢呋喃醚为软段制备大分子活化剂,引发己内酰胺阴离子聚合,合成了聚酰胺6-聚醚嵌段共聚物,并考察大分子活化剂种类、用量对聚合物力学性能的影响。结果表明,所得制品在保持一定强度、硬度的条件下,冲击性能可大幅度提高,取得了较好的增韧效果。

介入医疗器械用聚醚嵌段酰胺中空纤维的凝聚态结构与性能

聚醚嵌段酰胺中空纤维是用于介入医疗器械的主要中空纤维之一,其性能决定了整个介入医疗器械的操作性能,甚至是手术成功率。研究了加工条件对中空纤维凝聚态结构和力学性能的影响规律,特别是挤出速度与中空纤维抗拉性能的关系,并探讨了中空纤维的结晶与取向、中空纤维的表面形貌等。结果表明,聚醚嵌段酰胺中空纤维的结构与性能可通过加工工艺来调控,挤出速度加快,剪切速率提高,分子拉伸和取向程度增加,结构更为规整,延伸率降低,刚性提升。

碱催化聚醚-聚酰胺6嵌段共聚物的性能

以氢氧化钠为催化剂、端酰基内酰胺基聚醚为活化剂,引发己内酰胺阴离子聚合。以抽提法测定聚合物的转化率,示差扫描量热法测定结晶度、结晶温度,并测定其密度、维卡软化点等性能,研究聚醚种类、活化剂结构及用量对上述共聚物性质的影响。

聚丙烯/聚醚嵌段聚酰胺共混物的超临界CO_(2)发泡及抗静电性

将聚丙烯(PP)和聚醚嵌段聚酰胺(PEBAX)熔融共混,通过超临界CO_(2)发泡法,制备了不同共混比的PP/PEBAX共混发泡材料。对其密度、体积电阻率、热效应和发泡后的形貌的测试,探究了发泡温度和压力对PP/PEBAX发泡性能的影响,以及PEBAX对PP的抗静电性能的增强效果。结果表明:材料的发泡倍率总体上随着温度或压力的升高而变大,且PP含量高的混合物在较低的温度或压力下有较好的发泡效果。而PEBAX含量高的试样,则需在更高的温度或压力下,其发泡倍率才会明显增强。此外,PEBAX的加入改善了PP的抗静电性能,当混合物中PEBAX含量超过50%时,可以作为抗静电材料。

二苯并-18-冠醚-6/聚醚嵌段酰胺膜富集水中苯酚性能研究

为提高聚醚嵌段酰胺(PEBA)膜对水中苯酚的选择分离性能,采用二苯并-18-冠醚-6(CE)对PEBA膜进行改性制备了PEBA/CE渗透蒸发膜。通过FT-IR、SEM表征证实了CE与PEBA紧密结合且CE均匀分布在膜表面;AFM表征表明CE的修饰有效地提高了膜表面与苯酚的接触面积;水接触角测试表明CE的修饰极大地提高了PEBA/CE膜的疏水性。同时系统地研究了膜中CE含量、原料液苯酚浓度、进料温度对膜渗透汽化性能的影响,结果表明CE能显著提高PEBA膜对苯酚的选择性,在料液苯酚为0.8%(质量)及70℃操作温度条件下,当CE的添加量为PEBA的6%(质量)时,PEBA/CE-6膜的分离因子和渗透通量分别为23.34和494.40 g/(m^(2)·h),远超PEBA膜性能[分离因子8.46,总渗透通量547.48 g/(m^(2)·h)]。长期性能稳定性测试表明所制备PEBA/CE-6膜具有良好稳定性,具有较好的工业运用潜力。

嵌段型聚醚聚酰胺耐久亲水整理剂的应用研究

以尼龙66盐、己二酸和聚醚胺为原料,经两步熔融缩聚制备嵌段型聚醚聚酰胺耐久亲水整理剂EDP,并将其应用于锦纶织物的亲水整理。研究整理剂EDP用量、焙烘温度和焙烘时间对织物亲水性和耐水洗性能的影响,优化整理工艺条件,测定整理后锦纶织物的性能。研究结果表明:当整理剂用量为40g/L,烘焙温度为170℃,烘焙时间为50s时可获得最佳整理效果,整理后织物的毛细效应高度为3.4cm,5次水洗后毛效保留率可达82.5%。相比于市售的国外锦纶专用亲水整理剂和国内亲水氨基硅油类整理剂,经整理剂EDP整理的锦纶织物具有更为优异的亲水性和耐水洗性能。

一步法合成聚醚酰胺嵌段共聚物及其抗静电性能研究

采用一步法合成了由聚乙二醇(PEG)链段和聚酰胺6(PA6)链段组成的聚醚酰胺嵌段共聚物,用红外光谱和核磁共振波谱等手段确证了它的化学结构。随着合成配方中己内酰胺用量的减少,聚醚酰胺嵌段共聚物相对分子质量下降,PA6链段变短。合成的聚醚酰胺嵌段共聚物具有微相分离结构,表面电阻率随着其中PEG链段含量的增加而下降。将合成的聚醚酰胺嵌段共聚物以10%的质量分数添加到ABS塑料中,其表面电阻率由10^14Ω量级下降到10^11Ω量级,拉伸强度变化不大,断裂伸长率有所下降。

聚酰胺6-聚氨酯嵌段共聚物的制备及其性能研究

为了改善浇铸聚酰胺6(MC-PA6)的冲击韧性,制备了聚酰胺6-聚氨酯(PA6-PU)嵌段共聚物。采用示差扫描量热分析(DSC)、动态力学性能分析(DMTA)以及静态力学性能测试研究了PU柔性组分对PA6-PU嵌段共聚物结构和性能的影响。结果表明,当PU柔性组分含量为15%～20%(质量分数,下同)时,共聚物中出现了2个熔融峰,表明晶粒尺寸分布较宽;DMTA确定PA6-PU嵌段共聚物只有1个玻璃化温度(α松弛峰),说明共聚物为单相体系。PA6-PU嵌段共聚物的力学性能数据表明,随PU组分含量的增加,共聚物的拉伸强度下降,但-50℃和25℃时的冲击强度大幅度提高。

嵌段型聚醚聚二甲基硅氧烷的合成及其界面性能

用1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(D2H)和八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,经酸催化平衡反应先制得双端含氢聚二甲基硅氧烷(PHMS),再将其和单烯丙基聚乙二醇甲基醚在铂催化下经硅氢加成反应合成嵌段型聚醚聚二甲基硅氧烷(PEPS)。用IR和1HNMR对PEPS的结构进行了表征,并通过测定PEPS水溶液的平衡表面张力研究了其表面活性。结果表明,PEPS具有良好的表面活性,其临界胶束浓度(cm c)为0.7 g.L-1,cm c处的表面张力为25.5 mN.m-1。质量分数0.05%的PEPS水溶液在塑料薄膜上30 s时的接触角为37.2°(水在塑料薄膜上30 s时的接触角为59.3°),而铺展面积是水的5倍。

聚己内酯-聚醚嵌段共聚物的光降解特性与机理

The biodegradation behavior in vitro and in vivo of polycaprolactone poly (ethylene oxide) block copolymers ( P C E) has been reported in detail. Photodegradation testof P C E was performed by exposure to U Vlight. The mechanical properties and the inherentviscosity of P C Esamples which are subjected to photodegradation were determined . Thephotodegradation rate of P C E was much more faster than its hydrolysis rate and wasincreased with increasing poly(ethylene oxide) content. The experimental results alsoindicated that the pure poly(ethylene oxide) ( P E O) can not be photodegraded alone. Amechanism forthe photodegradation of P C Ecopolymers was proposed :thecarbonylgroupsin P C Lsegmentscatalyze the breakage ofthe P E Ochains by a seriesof U Vinitiated freeradicalreactions. When the free radicals induce the degradation of P E O segments in P C E,thephotodegradation of P C E mainly occursin P E Osegments.