含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂的制备及性能

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红外光谱和核磁共振表征了SIPH树脂的化学结构;采用差示扫描量热法、红外光谱法、热重分析和动态力学热分析表征了SIPH-AL的固化行为和固化物的耐热性。结果表明,SIPH-AL起始固化温度为207℃,其固化物在空气和氮气中失重5%的温度(T_(d5))及1000℃质量保留率分别是453℃,29%和500℃,77%;石英纤维增强SIPH-AL复合材料室温和600℃时的弯曲强度分别为515.5 MPa和94.5 MPa,玻璃化转变温度(T_(g))高于500℃。

基于乙二醇链段构象变化的涤纶工业丝聚集态结构研究

在150℃烘箱中对3种不同纺丝工艺即常规工艺(A)、提高喷丝头拉伸倍数(B)、提高喷丝头拉伸倍数并降低第二级拉伸倍数(C)制备的涤纶工业丝试样F-A、F-B、F-C进行30~120 d热处理,研究纺丝工艺及热处理时间对涤纶工业丝乙二醇链段构象的影响,以此考察涤纶工业丝的聚集态结构变化。结果表明:提高喷丝头拉伸倍数促使纤维中乙二醇链段的旁式构象向反式构象转变,降低第二级拉伸倍数不足以破坏纤维的原有结构;喷丝头拉伸倍数从109.62提高到120.00,试样的乙二醇链段反式构象相对含量(X_(t))从23.37%增加至29.00%,结晶度(X_(c))从43.04%降至42.57%;第二级拉伸倍数从3.389降至3.200,试样的X_(t)从29.00%增加至41.73%,X_(c)从42.57%提高至45.44%;对于F-A与F-C试样,随着热处理时间的延长,试样的X_(t)及X_(c)均先增加后下降,均在热处理90 d时出现最大值;而对于F-B试样,随着热处理时间的延长,试样的X_(t)及X_(c)均逐渐增大,在热处理120 d时分别达到64.90%与63.36%。

链段疏水性对聚咔唑基三联苯基哌啶阴离子交换膜的影响

通过引入不同疏水性的柔性链段(含氟链段、烷基链段和含羟基链段)可以提升阴离子交换膜(AEM)的性能。本研究采用超酸催化反应制备了3种AEM,分别为含氟戊烷与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPF)、含正己烷与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPC)和含戊醇与1-己基-1-甲基哌啶鎓的聚咔唑基三联苯基哌啶(PCTPPO).通过测试接触角、溶胀率、电化学电阻和单电池性能来表征AEM的亲疏水性、离子电导率、碱性稳定性和单电池功率密度等性能.结果表明,强疏水性的PCTPPF具有低溶胀(14.9%,80℃)的特性,而且其离子电导率(160.4 mS/cm,80℃)和单电池功率密度(646 mW/cm^(2),80℃)均具有优势.而亲水链段的PCTPPO能够在较为恶劣的碱性环境中维持高离子电导保留率(86.3%,2 mol/L NaOH).相较于PCTPPF和PCTPPO,PCTPPC的各项性能较为均衡.

调控链段饱和度提高环氧电极化储能薄膜综合储能性能

新能源系统、电动汽车等环保产业的飞速发展,要求系统内电容器储能介质在宽的温度范围内具有稳定且高的储能密度和储能效率。现阶段常用的双轴拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜因其储能密度低,工作温度低,难以满足日益增长的储能设备需求,使得开发新型聚合物介质储能薄膜成为研究热点。为此基于前期研究的具有优异常温储能性能的环氧电极化储能薄膜,通过调控环氧薄膜分子结构内苯环和脂肪环的配比调控链段饱和度进而提高其综合储能性能。研究表明,基体采用环氧树脂,芳香胺固化剂完全或者部分采用脂肪环固化剂替代,一定程度上降低环氧储能薄膜的饱和度,可以既保证其有较高的工作温度,又具有稳定且极高的储能效率,达到在100℃下获得2.1 J/cm^(3)的情况下同时保持高达99%的储能效率。最后,通过漏电流和高电压介电谱分析环氧薄膜的损耗机理,发现分子结构中苯环和氢化苯环造成损耗的方式不同,进一步证实了通过调控分子链段饱和度提高环氧薄膜综合储能性能的可行性。

聚乙烯吡咯烷酮链段长度依赖的钙钛矿结晶动力学和电致发光研究

基于低温溶液工艺的钙钛矿发光二极管由于低成本,高色纯度,宽色域等优势受到广泛关注。然而,在溶液结晶成膜过程中,钙钛矿晶粒无规形核、快速生长,导致薄膜存在大量的针孔和缺陷,严重影响器件性能。本文通过原位荧光和结构表征技术证实,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加剂在特定的链段长度下,能优化调控钙钛矿结晶动力学,延缓晶粒生长速度,使得钙钛矿薄膜粗糙度由1.489 nm降低到0.954 nm,缺陷密度从1.55×10^(18)cm^(-3)降低至1.05×10^(18)cm^(-3)。相应地,薄膜荧光量子产率从16.9%提升到58.9%,器件外量子效率从8.55%提高到了18.00%。本文通过原位表征技术,全方位解析了添加剂分子结构对钙钛矿结晶动力学的调控机理,为添加剂分子的优化设计提供了直观依据。

共轭链段与非共轭链段交替的共聚物合成

设计并合成了一种分子主链由共轭链段 - - - 1,4-二苯乙烯基苯 (DSB)与非共轭链段 - - -三缩二乙二醇(TEO)组成的交替型共聚物 (TEO- DSB) ,用多种手段对聚合物的结构进行了表征 .TEO- DSB可溶于氯仿、二氯甲烷等有机溶剂中 ,可以采用旋涂的方法制备成均匀、透明的高质量的薄膜 .TEO- DSB具有优异的耐热稳定性 ,在氮气中的最低分解温度高达 42 0℃ .

共轭链段与非共轭链段交替共聚物的电致发光性能

采用一种分子主链由发光链段 1,4 -二苯乙烯基苯 (聚对苯撑乙烯 PPV的共聚物 )与柔性隔离链段三缩二乙二醇组成的交替型共聚物 (TEO- DSB)制作了单层电致发光器件 .结果表明 :TEO- DSB是一种典型的蓝色发光聚合物 ,有 2个发射峰 ,分别处于 4 6 5 nm和 4 89nm .以 TEO- DSB装配的发光二极管 (L ED)的起亮电压为 5 V,在正向偏压 33V时 ,最大发光亮度为 4 5 0 cd· m- 2 .

向列中介相嵌段共聚物的研究——具有刚性及柔性链段的嵌段共聚物的合成

用磷酰化反应合成了具有刚性及柔性链段的六种向列中介相嵌段共聚物:PBA/PPD-4,PBA/PPD-6,PBA/PPD-8,,PPTA/PPD-4,PPTA/PPD-6及 PPTA/PPD-8.嵌段共聚物的比浓对数粘度及耐热性与柔性链的长度有关.PBA/柔性链嵌段共聚物在二甲基乙酰胺-3%氯化锂溶液中的液晶性能及溶解性受柔性链长及其在嵌段共聚物中的组分影响.而PPTA 的嵌段共聚物仅能在浓硫酸中显示液晶态。

聚氨酯硬链段球晶生长与软硬链锻混容性的关系

线型可溶性聚氨酯的硬链段结晶难以长成球晶 ,然而本实验室已经证明即使从熔体结晶硬链段也是能够长成球晶的 .研究了聚酯与聚醚型聚氨酯硬链段长球晶的规律 ,并发现聚氨酯硬链段长球晶的难易与聚氨酯软硬链段混容性密切相关 .动态力学分析 (DMA)与示差扫描量热 (DSC)实验表明聚ε 已内酯 (PCL)、聚已二酸丁二醇酯 (PTMA)、聚四氢呋喃 (PTMO)及聚环氧丙烷 (PPO)型聚氨酯的软硬链段混容性从前至后递减 .从熔体退火结晶时 ,聚氨酯硬链段长成球晶的退火温度范围是有限的 ,软硬链段混容性越好 ,聚氨酯硬链段能长成球晶的温度范围越窄 ,所需长的时间越长 .聚氨酯硬链段长球晶的下限温度取决于软硬链段间所存在的氢键作用 ,聚氨酯硬链段长球晶的上限温度与软硬链段混容性直接相关 .

不同分子链段的魔芋葡甘露聚糖对实验性糖尿病小鼠血糖含量的影响

以四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠为实验模型 ,研究了不同分子链段的魔芋葡甘露聚糖KGM Ⅰ ,KGM Ⅱ ,KGM Ⅲ和魔芋精粉的降血糖效果。结果显示 ,当灌胃剂量为 1 5 g/kg时 ,小鼠血糖下降率分别为 5 5 37% ,80 6 0 % ,33 4 4 %和 4 0 9% ,以KGM Ⅱ的降糖效果最好。研究还显示KGM Ⅰ、KGM Ⅱ和魔芋精粉均可增强正常小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能和由DNFB所致的迟发性变态反应 ,且KGM Ⅱ的效果显著强于KGM Ⅰ和魔芋精粉。

用固体高分辨NMR研究聚(L-丙氨酸)-聚乙二醇单甲醚双嵌段共聚物的微相结构与链段运动

利用固体高分辨 1 3 C CP/MAS及二维 WISE核磁共振技术研究了聚 (L-丙氨酸 ) -聚乙二醇单甲醚双嵌段共聚物 (MPEG-b-PLA)在固态下的微相结构和链段运动行为 .结果表明 ,聚乙二醇链段在形成嵌段共聚物后结晶度明显下降 ,同时存在晶区和非晶区 ,从而表现出两种不同的运动状态 .而聚乙二醇链段的引入对聚 L-丙氨酸链段影响不大 ,嵌段共聚物中聚 L-丙氨酸链段高度结晶 ,同时含有大量的α螺旋结构 ,分子链运动严重受限 ,估计聚 L-丙氨酸链段的相区尺寸很小 .

异丁烯醇聚氧乙烯醚与丙烯酸的竞聚率及共聚物链段分布

以过硫酸铵(APS)为引发剂,在50℃对异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)大单体与丙烯酸(AA)进行低转化率(<15%)的水溶液共聚反应。用凝胶渗透色谱和高效液相色谱分别测定反应体系中HPEG和AA剩余量。依据设计反应单体投料比,K-T作图法处理数据,得到异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)与丙烯酸(AA)的竞聚率分别为:r1(HPEG)=0.017,r2(AA)=1.70。进而分析了HPEG与AA共聚物P(HPEG-co-AA)的链段微结构和链节分布。当投料比为1∶4时,二元共聚物P(HPEG-co-AA)中HPEG以1个单体单元存在。丙烯酸均聚形成的链段以3~15个单体单元的链段长度为主,链段数均长度为7.8。

亲水链段链长对聚氨酯薄膜透气性能的影响

利用不同分子链长的聚乙二醇PEG300(分子质量300,下同)、PEG400、PEG600、PEG1000和PEG1500,合成了一系列新型的聚氨酯。探讨了聚乙二醇(PEG)亲水链段的分子链长,对聚氨酯薄膜表面接触角、透气性、吸水率和力学性能的影响。结果表明:随着PEG分子链的增长,合成的聚氨酯薄膜的表面接触角、吸水率、透气性和断裂伸长率增加,但是抗张强度却有所降低。

基于分子链段长度的微观黏度模型研究

借鉴传统流体Cross_Law宏观黏度模型,引入基于分子链段长度的尺寸修正因子,建立反映微尺度流动特性的微观黏度模型.通过对比厚度为70和80μm薄板注塑填充率的实验与数值仿真结果,验证所建模型的准确性,分析微观黏度对微流动的影响规律.结果表明,随流道特征尺寸减小,微观黏度值减小,但维持相同流动速度的注射压力增大,流体剪切速率增大,而流道中心流速基本不变,熔体黏度最大值位置逐渐偏离流道中心.

高分子物理难点突破：链段概念的教学

链段是高分子物理中一个非常重要的概念,但其定义却很模糊,这让老师的讲授和学生的理解变得非常困难。作者结合多年的教学实践,通过将学生熟悉的事物类比为高分子链的方法,结合启发式互动教学,有效地帮助学生理解链段概念的内涵,成功突破了这个难点。

PBT／ABS共混物中游离SAN链段的作用研究

采用种子乳液聚合技术合成核/壳质量比为60/40的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)核-壳结构改性剂,将ABS改性剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)熔融共混,制备PBT/ABS共混物。考察了ABS改性剂中游离的苯乙烯-丙烯腈(SAN)链段对PBT/ABS性能的影响。结果表明,游离链段对共混物相容性影响不大,但能够显著降低共混物的加工黏度,并且可以提高共混物的冲击强度、弯曲强度和断裂伸长率。也就是说,ABS改性剂中游离链段的存在对共混物的性能起积极作用。

VDF/CTFE共聚物的链段结构研究

用核磁共振 (NMR)法分析了 VDF/ CTFE(1∶ 4)共聚物1H、13 C的化学位移和链节中特征碳原子的链段结构。并从量子化学角度计算了参与反应的两种单体 (偏二氟乙烯和三氟氯乙烯 )的竞聚率 ,讨论了该共聚物具有无序的链节序列分布特征 ,结果表明 ,不同溶解性的该共聚物 。

非晶PET纤维的分子链段取向分布的研究

用对称透射法，收集在室温下不同拉伸比的非晶聚酯（PET）纤维之二维广角X射线散射（WAXS）强度函数I（k，α），采用自编MPS96型全谱分峰程序，将不同方位角α测得的WAXS强度曲线上的4个非品重叠峰进行分解，获得分子链间原子散射引起的2个峰为：K_A＝0.141nm^-1、K_B＝0．172nm^-1：分子链内原子散射引起的2个峰为：K_C＝0.311nm^-1、K_D＝0．555nm^-1。详细分析了它们的结构起源，重点探讨了分子链内原子散射引起的C峰峰强度与拉伸比Dr的关系，获得实验的统计链段取向分布具有较好的规律性．

长亚甲基链段改性固化剂的制备与性能

采用二官能度环氧树脂对己二胺进行改性,得到了含多段长亚甲基链段的柔性固化剂。利用红外光谱表征其基本结构。采用环氧树脂E-44与之进行固化,通过不同温度下固化时间对力学强度影响的分析,初步确定其最佳固化条件为80℃,6h。通过热重分析检测不同固化比例下固化产物的热稳定性,并采用差示扫描量热法研究该固化剂的固化动力学参数、反应活性、最佳固化温度及时间。对其固化物拉伸剪切强度进行测试,测试结果表明:在固化比例为1∶0.5时,在-196℃、室温、60℃下的拉伸剪切强度分别为16.84,14.73和13.52MPa,基本满足实际应用的需求。

一种主链含有离子导电性链段的功能发光共聚物

A novel blue\|light\|emitting functional copolymer containing alternating rigid conjugated PPV and flexible ionic conductivity PEO blocks in the main chain was synthesized by using the Wittig reaction.The copolymer was characterized by FT\|IR, 1H\|NMR, UV\|Vis, DSC, GPC, etc.The results show that the copolymer can be soluble in chloroform and tetrahydrofuran,with T g=50 5℃, T d=205℃, a maximum absorption peak in UV\|Vis spectrum at 354nm and an emission peak in the photoluminescent spectrum at 438nm for solution in chloroform and at 475nm for film. It is a good blue emitter for fabricating LED or LEC.