超支化环氧化合物的合成与应用

概述超支化环氧化合物的基本概念、结构及性能特点,介绍超支化环氧化合物的合成方法及途经,并对超支化环氧化合物在环氧树脂改性及环氧树脂基复合材料中的应用研究进行了综述,对其未来的发展方向进行了展望。

端氨基超支化聚硅氧烷接枝氧化石墨烯改性环氧胶粘剂的研究

利用硅烷偶联剂KH-550制备了端氨基超支化聚硅氧烷,并将其接枝到氧化石墨烯表面,通过FT-IR、XRD和TEM等手段表征了接枝结构。再将其添加到环氧树脂中,制备出改性环氧胶粘剂。通过TEM、DMA、高温剪切强度以及90°剥离强度测试,研究了接枝氧化石墨烯对环氧胶粘剂的性能影响。研究结果表明:改性氧化石墨烯加入后环氧树脂的玻璃化转变温度有明显提高;当功能化氧化石墨烯的添加量为0.20%时,高温剪切强度和常温剥离强度较改性前分别提高了18%和129%,表明接枝改性氧化石墨烯的引入能够在一定程度上提高环氧树脂的韧性和耐温性。

超高强混凝土降黏型超支化聚羧酸减水剂的应用研究

通过净浆流动度、流变特性、吸附行为对自研发的减水剂进行了评价,优选出了降黏型超支化聚羧酸减水剂(PCE)。结果表明:同掺量时,超支化PCE-2、PCE-3的流动度大于梳状PCE-1;随着时间的延长,PCE-1流动度逐渐降低,而PCE-2和PCE-3的流动度在60 min内不损失,且略有提升;相同剪切速率下PCE-2和PCE-3的剪切应力和黏度均明显低于PCE-1,PCE-1存在剪切变稠现象,尤其是低水灰比(0.2)时剪切变稠现象更明显;PCE-2和PCE-3的吸附量远高于PCE-1,低水灰比(0.2)时PCE-1的吸附量与PCE-2和PCE-3的差距变小,但PCE-1在20 min后吸附量增长缓慢,明显低于PCE-2和PCE-3。降黏型超支化聚羧酸减水剂在实际工程应用中效果较好。

超支化芘基聚芳基哌啶阴离子交换膜及其碱性电解水应用

以芘(py)为支化基团,基于对三联苯(TP)和N-甲基-4-哌啶酮(NM4P)单体,经强酸催化聚合得到超支化芘基聚三联苯哌啶聚合物(h-PTPE-py-n)。通过调整支化基团和三联苯的比例,可以得到不同支化度的超支化聚三联苯哌啶阴离子交换膜h-PTP-py-n。对该聚合物的化学结构、热性能、力学性能、离子传导性质进行了系统表征和测试,并将该类型膜应用于阴离子交换膜电解水(AEMWE)器件,评估其在实际工况下的运行基本表现。结果表明,芘引入导致的支化有效提高了阴离子交换膜的力学性能和尺寸稳定性,所制得的阴离子交换膜在80℃下的氢氧根离子传导率最高达到168.0 mS/cm,应用到AEMWE中时,h-PTP-py-n展示出了优异的导电性,在3 V条件下电流密度达到1.95 A/cm^(2),并且能稳定运行超过90 h。

桥梁混凝土护栏用的丙烯酸树脂防腐涂料改性试验

针对传统桥梁混凝土用的丙烯酸树脂防腐涂料存在防水防腐性能差的问题,提出用硅氧烷和超支化聚硅氧烷协同改性丙烯酸树脂。试验首先对材料配比进行优化,然后对优化后改性树脂性能进行测试,结果表明:材料最佳配比为m(超支化聚硅氧烷)∶m(丙烯酸树脂)=6∶4,在此条件制备的涂料拉伸强度和断裂伸长率分别为1.17 MPa和477%,硬度和附着力分别为4 H和I级,涂层接触角达到102°,经过盐雾处理168 h后,没有腐蚀情况出现。由此得出,通过改性表现出良好的防腐性能和防水性能。

激光调控自缩合表面引发原子转移自由基聚合制备超支化聚乙二醇刷

采用二溴异丁基酯化低聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA-Br)为自引发性单体,以三(2-苯基吡啶)合铱为光氧化还原催化剂,通过激光调控自缩合表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP),在硅片表面制备超支化聚乙二醇(PEG)聚合物刷.在对硅片-溶液界面与硅片表面溶液中自引发性单体OEGMA-Br自缩合ATRP反应机理推导的基础上,硅片表面反应溶液的核磁共振(1H-NMR)表征及聚合物刷表面活性末端官能团的光电子能谱(XPS)表征证实了所得表面PEG聚合物刷的超支化结构;椭圆偏光仪对不同反应条件下聚合物刷厚度的表征表明过高或过低的自引发性单体浓度均不利于超支化PEG聚合物刷的生长,同时其生长过程受到聚合时间和光辐照强度的影响;采用异硫氰酸荧光素(FITC)标记牛血清蛋白表面吸附实验证明PEG聚合物刷微图案的非特异性抗蛋白吸附性能.