超临界二氧化碳溶胀聚合物的研究及其应用

介绍超临界ＣＯ２溶胀聚合物的研究及其应用，包括聚合物与超临界ＣＯ２相互作用，溶胀行为的理论模型以及溶胀后的聚合物的用途，如制备微孔聚合物材料、渗透小分子和超临界溶胀聚合等。

超临界二氧化碳中的分散聚合

在介绍以超临界二氧化碳(Sc-CO2)为介质的分散聚合的成粒机理的基础上,阐明分散剂在分散聚合中的稳定作用,着重综述分散剂的结构组成及用量对分散聚合树脂颗粒特性、聚合速率、产物分子量及分布等的影响,并展望Sc-CO2中分散聚合的研发和应用。

超临界二氧化碳对聚合物的增塑作用及应用

简要介绍了超临界二氧化碳的性质及其与聚合物的相互作用 ,着重论述了超临界二氧化碳对聚合物的增塑作用及应用 ,包括小分子渗透、溶胀聚合、抽提分级。

超临界二氧化碳对聚合物-溶剂体系相行为的影响

研究了高压情况下超临界二氧化碳对聚合物 溶剂二元体系相行为的影响 ,探讨了超临界流体含量、聚合物性质、浓度以及溶剂对其温度 压力相图的影响。实验结果表明 ,随着CO2 含量的增加 ,温度 压力相图上L LV边界线会向低温高压方向移动 ,随着压力的提高 ,曲线斜率出现突变点 ,发生由L LV边界线向L

超临界二氧化碳中含氟聚合物的合成

超临界二氧化碳是廉价、低毒、不易燃、易回收、环境友好的惰性聚合介质,是传统有机溶剂的替代品。有望成为含氟单体的聚合溶剂,以替代目前使用的氟氯烃。本文详细地介绍了近年来以超临界二氧化碳为介质的氟烷基丙烯酸酯类单体和氟烯烃类单体的聚合反应研究,其中涉及氟烷基丙烯酸酯类单体的均聚和共聚,可熔融加工的四氟乙烯聚合物,离子交换树脂,偏氟乙烯的均聚和共聚等。研究表明在超临界二氧化碳中含氟单体的聚合反应有其它溶剂体系所无法比拟的优点。

超临界二氧化碳介质中聚合物玻璃化转变温度

研制了一套原位光学法测定超临界二氧化碳(SC-CO2)介质中聚合物玻璃化转变温度(Tg)的仪器装置。该仪器装置由带石英视窗的高温高压平衡釜、数据采集系统、加热与温度控制系统、压力控制系统、CO2输送系统5部分组成。采用该仪器装置,测定了温度为50、60、70、80、90、100、120℃,压力为0.1、5、10、15、20MPa范围内,PET聚酯薄膜样品的体积溶胀率及相应的玻璃化转变温度。常压测量结果与DSC差示扫描量热仪的测量值吻合很好,在10MPa下的实测结果与文献值亦具可比性,表明该实验装置的可靠性及研究方法的可行性。因此,本仪器装置及方法可用于测量SC-CO2介质中聚合物的玻璃化转变温度。

超临界二氧化碳制备聚合物微孔膜的研究进展

超临界二氧化碳做非溶剂制备聚合物微孔膜是一个新的研究热点,具有传质系数高、聚合物膜干燥速度快且不破坏结构、溶剂容易回收、CO2可循环使用、CO2的低毒性与环境友好性等特点。本文介绍采用超临界CO2制备聚合物微孔膜的热力学及动力学原理,重点介绍近年来采用此技术制备微孔膜的研究成果,如以聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)等为基体的微孔聚合物膜。

氯乙烯在超临界二氧化碳中的沉淀聚合

在超临界二氧化碳中进行氯乙烯(VC)自由基聚合,对聚合过程和树脂颗粒特性进行了研究.实验发现聚合存在诱导期和自动加速效应,聚合初期一次加入引发剂、提高聚合压力和搅拌都会使转化率降低.压力提高使得凝胶效应减弱,导致聚合转化率降低;聚合过程中部分自由基和活性聚合物链被聚合物包埋、金属釜壁面对自由基和活性聚合物链的终止作用也导致聚合转化率降低.聚合成粒过程有别于传统氯乙烯悬浮聚合,树脂由初级粒子聚集而成,且多孔疏松、无皮膜.

超临界二氧化碳在聚合物挤出成型中的应用进展

详述了国内外在超临界二氧化碳降低挤出成型过程中聚合物的熔体粘度和作为发泡剂制备微孔塑料制品两方面的研究进展,指出了目前国内外在超临界二氧化碳(SC-CO2)应用于聚合物挤出成型方面存在的问题.为了解超解超临界二氧化碳在聚合物科学中的应用潜能提供了参考.

超临界二氧化碳对不同聚合方法制备的交联聚合物微球的塑化研究

采用分散聚合和无皂乳液聚合的方法,我们制备了粒径不同的交联聚合物微球。通过改变超临界二氧化碳的压力、处理微球的时间以及实验的温度,我们可以实现对这些微球塑化程度的调节。研究发现,随着超临界二氧化碳压力的升高,其对聚合物微球的塑化能力呈现出先增强后降低的趋势。文中我们对这种现象出现的机理也进行了相应的讨论。随着体系温度的升高或者延长处理微球的时间,超临界二氧化碳对两种微球的塑化能力都呈增强趋势。由于乳液聚合得到的聚合物的分子量通常会比分散聚合得到的聚合物的分子量大,因此在相同的条件下超临界二氧化碳对分散聚合法制备的微球塑化能力更强。

超临界二氧化碳中不同聚合物吸附小分子的比较

研究了超临界二氧化碳中聚氨酯 ,乙烯醋酸乙烯共聚物和低密度聚乙烯等 3种聚合物对几种小分子的吸附作用 ,观测了吸附小分子后的聚合物的形态变化以及无水乙醇和乙酸乙酯在这 3种聚合物中的解吸 ,实验表明低密度聚乙烯吸附能力较差 ,不适作吸附的基体材料 ,而聚氨酯 ,乙烯醋酸乙烯共聚物吸附小分子能力较强。小分子在聚合物中按时间的自然指数形式递减规律解吸 ,解吸扩散系数数量级达 10 - 7cm2 /s。

超临界态二氧化碳介质中的分散聚合

综述了在超临界态二氧化碳介质中分散聚合的体系组成、稳定及聚合机理 ;

超临界二氧化碳中N-异丙基丙烯酰胺与二乙二醇二甲基丙烯酸酯的交联聚合

采用超临界二氧化碳(scCO2)沉淀聚合法,在不添加高分子表面活性剂及共溶剂的前提下,以AIBN为引发剂,二乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,成功制备了交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺)温度敏感型微凝胶;通过扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)等方法对聚合物的微观形貌进行了表征,测定了微凝胶的相转变温度,同时也考察了样品在无水乙醇中的溶胀度。实验结果表明,在优化反应条件下,可以得到分散的、粒径约为2.0μm的干燥粉末;单体转化率大于90%;不同组成结构样品的相转变温度(VPTT)在15℃～30℃范围;且微凝胶在无水乙醇中有良好的溶胀性能。

超临界二氧化碳/聚合物体系扩散度的测量方法

基于国外先进技术的发展,介绍了超临界二氧化碳/聚合物体系扩散度的各种测量方法。测量二元体系扩散度的方法包括测压法、测重法、光学观测法和光谱技术。测压法和测重法简单易用,是最重要的2种测量方法,但测压法难以测量高温高压体系,测重法需要防止因气体泄漏引起的误差,并需对结果进行浮力校正。光学观测法和光谱方法用于瞬态测量,不对溶解度量化测量。三元体系的测量方法只需对二元体系方法进行适当修正,目前使用的有经过修正的测重技术、利用紫外-可见吸收光谱法和傅里叶变换红外光谱技术等。另外,三元体系方法还包括测量超临界空气条件下的添加剂的传递性质的卷薄膜方法和强制 Rayleigh 散射法。

超临界二氧化碳中丙烯酸乙酯/3-氯丙烯接枝天然橡胶的合成与表征

采用超临界二氧化碳溶胀聚合法,以丙烯酸乙酯(EA)/3-氯丙烯(AC)为单体对天然橡胶进行了接枝改性,合成了接枝共聚物NR-g-(EA/AC)。考察了压力和引发剂用量对接枝聚合反应的影响;对NR-g-(EA/AC)进行了红外光谱、力学性能、耐溶剂性、耐燃性、硬度的测试及接枝效率和接枝率的计算,并与溶液聚合法所得NR-g-(EA/AC)的性能进行了比较。结果发现,在接枝橡胶中成功的引入了—CO和—Cl基团;接枝橡胶的弹性模量、拉伸强度、硬度、耐燃性和耐溶剂性较天然橡胶的有了显著提高。使用溶液法和超临界二氧化碳溶胀聚合法改性天然胶乳都获得了较高的转化率和接枝率,所得产品的机械力学性能相近,但溶液法所得产品的耐溶剂性能优于后一种方法。由于超临界二氧化碳的绿色溶剂性质,超临界二氧化碳溶胀聚合法有望取代溶液聚合法而发展成一种绿色的接枝改性天然橡胶方法。

超临界二氧化碳流体中L-丙交酯开环聚合物的合成及表征(英文)

在超临界二氧化碳流体中用辛酸亚锡作催化剂，用左旋丙交酯开环聚合成功地合成了相对分子质量大于80000，分散指数为2．5的聚左旋乳酸。深入研究了聚合温度、时间、压力、单体浓度、催化剂用量及超临界二氧化碳纯度等各种因素对聚左旋乳酸相对分子质量及其分布的影响，对聚合物的相对分子质量和分布采用凝胶渗析色谱、^1H NMR谱、^13C NMR谱、红外光谱和差式扫描量热器等进行表征。结果表明：聚合温度、单体对催化剂的浓度比和超临界二氧化碳纯度是关键因素，最佳聚合条件为温度85—90℃，c（LA）／c（SnOct2）为500—1000，聚合时间48h；辛酸亚锡是高效催化剂，但催化效率随影响因素而变；超临界二氧化碳流体中的聚合机理为配位插入聚合。

利用超临界二氧化碳渗透法制备多种微孔聚合物材料

采用超临界二氧化碳快速升温法制备出PS、PMMA、PET、PP的微孔材料，并对聚丙烯发泡材料进行力学性能测试．结果表明，聚丙烯经过超临界二氧化碳发泡与未经过超临界二氧化碳发泡PP相比，其拉伸强度比值降为0．86、断裂伸长率比值降为0．08、弯曲强度比值降为0．89，冲击强度却有显著提高，为未经过超临界二氧化碳发泡PP的2．41倍。

超临界二氧化碳溶胀聚甲基丙烯酸甲酯的在线可视测量及热力学模拟计算

采用高压视窗釜配合高清晰相机研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在超临界二氧化碳(scCO2)中溶胀行为,得到了PMMA在scCO2中的平衡溶胀率。Sanchez-Lacombe(S-L)状态方程对于高压气体和聚合物系统的热力学性质有着很强的预测能力。将PMMA的PVT数据使用S-L状态方程进行拟合,得到压力、温度和密度的特征参数分别为:212.38MPa、898.04K以及1206.7kg·m-3(8～25MPa,305～350K),类似地可以得到二氧化碳(CO2)的特征参数541.56MPa、313.38K以及1502.1kg·m-3(8～25MPa,305～325K)。将实验得到的PMMA平衡溶胀率使用S-L状态方程拟合,可得二元相互作用参数为1.0671,结果表明在超临界区域,S-L状态方程模拟溶胀率与实验值吻合较好。

超临界二氧化碳-聚合物体系浊点压力的光敏法测量

超临界二氧化碳-聚合物体系的浊点压力是评价聚合物类二氧化碳压裂液增黏剂性能的重要参数。使用自主研发的超临界二氧化碳相平衡装置,采用根据光敏原理改进的浊点压力法,测定了3种亲二氧化碳聚合物增黏剂PCA、PCB和PCC在超临界二氧化碳中的电阻-压力曲线,得到了3种聚合物的浊点压力。实验结果表明:聚合物PCA和PCB的浊点压力低于PCC;3种聚合物的浊点压力随着聚合物相对分子质量和聚合物质量分数的增大而增大,随着助溶剂CS质量分数的增大而减小,随着温度的升高而增大。在35℃时,PCA和PCB均能用作超临界二氧化碳压裂液增黏剂,在55℃时PCB的效果更佳。采用光敏法可以准确地测量超临界流体体系的浊点压力,对同类实验具有借鉴意义。

超临界二氧化碳中原位分散聚合制备PSAN/OMMT纳米复合材料

采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了结构可控、分子量分布窄的含氟嵌段共聚物聚(苯乙烯-无规-丙烯腈)-嵌段-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PSAN-b-PFOMA)。并以此共聚物为稳定剂,在超临界二氧化碳(ScCO2)介质中采用原位分散聚合制备了聚苯乙烯-丙烯腈/蒙脱土(PSAN/OMMT)纳米复合材料,并采用小角X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热失重分析(TGA)对产物的结构和热性能进行了表征。结果表明:与PSAN相比,PSAN/OMMT纳米复合材料的耐热性和热稳定性有所提高;通过调节蒙脱土的含量,可以制备形态结构不同的PSAN/OMMT纳米复合材料;该复合材料的耐热性和热稳定性在蒙脱土质量分数为0.05时达到最佳。