ARCHITECTURE OF LADDER,TUBULAR AND SIEVE-PLATE POLYMERS PREPARED BY STEPWISE COUPLING POLYMERIZATION

'Stepwise-coupling polymerization' (SCP) is a very useful approach for preparing microstructure-controllable ordered network polymers, including soluble one-dimensional ladderlike polymers (LP) and tubular polymers (TP), and two-dimensional sieve-plate polymers. The novel reactive LPs are important precursors of micro-structure controllable polymers such as 'fishbone-' or 'rowboat-' like mesomorphic polymers and their metal complexes as well as tubular polymers (TPs). They are full of great potential for use as advanced materials.

高压法LDPE管式反应器的结构优化方法

高压管式反应器是生产低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等产品的重要装备。高压聚合反应条件苛刻,高压管式反应器的设计不仅要满足聚合反应工艺要求,还要满足装备的机械强度和疲劳寿命要求。以高压法LDPE管式反应器为研究对象提出了管式反应器结构的两步法优化策略,首先根据超高压容器标准确定反应器的管径比要求,并基于管式反应器的详细模型计算引发剂配方对管式反应器升温速率的影响规律,然后以单位转化率下的年度总费用作为目标函数,采用遗传算法优化得到反应器的管径、分区长度等结构参数。所提出的管式反应器的结构优化方法具有较高的准确性,可为高压法LDPE管式反应器的优化设计和技术改造提供理论指导。

连续管式反应器中降黏型聚羧酸减水剂的合成及性能

以异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(IPEPPG)、2-甲基-2-(丁基三硫代碳酸酯基)丙酸(BTMP)和马来酸酐为主要反应原料,在连续管式反应器中利用热引发可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,合成了1种窄相对分子质量分布的降黏型聚羧酸减水剂VR-PCE-TR。采用1HNMR、FTIR和GPC对VR-PCE-TR进行了表征,考察VR-PCE-TR对混凝土的工作性能和流变性能的影响,并与釜式反应器中采用常规水相自由基聚合制备的降黏型聚羧酸减水剂进行了性能对比。结果表明,当减水剂溶液质量分数为10%时,VR-PCE-TR具有最低表面张力(30.65 mN/m);当减水剂质量分数为0.8%时,VR-PCE-TR对水泥颗粒具有更高的吸附量(2.803 mg/g);在减水剂掺量(以水泥质量计,下同)0.13%时,掺加VR-PCE-TR后的水泥浆体具有更好的分散性和分散保持性;当减水剂掺量为0.4%时,掺加VR-PCE-TR后的水泥净浆具有更小的屈服应力(1.3 Pa)和更低的塑性黏度(0.26 Pa·s)。连续管式反应器避免了物料除氧步骤,能够保持聚合控制性和聚合反应速率,因此,制备的VR-PCE-TR具有更窄的相对分子质量分布(多分散性指数为1.19),进而有更好的降黏效果和应用性能。

MOLECULAR DESIGN OF FUNCTIONAL POLYMERS BASED ON UNIQUE PROPERTIES OF POLYMER CHAINS

The inclusion complex formation of α-CD, β-CD, and γ-CD with various water-soluble polymers has beeninvestigated, and the relationship between the chain cross-sectional areas of the polymers and the diameters of the cavities ofcyclodextrins (molecular recognition) was found. Polyrotaxanes and tubular polymers were prepared on the basis ofmolecular recognition. Several kinds of polymers having tetraphenylporphyrin (TPP) and paramagnetic metallotetraphenyl-porphyrin (AgTPP, CuTPP, VOTPP or ZnTPP) have been prepared by radical polymerization of the correspondingmonomers. Visible spectra of these polymers show hypochromism in the Sorer bands of TPP moieties as compared withthose of monomers. Polymer effects were observed in the magnetic behavior and oxygen adsorption of paramagneticmetallotetraphenylporphyrin moieties. Moreover, polymer effects on photophysical and photochemical behavior were foundin the amphiphilic polymers covalently tethered with small amounts of zinc(Ⅱ)-tetraphenylporphyrin (ZnTPP).

连续管式工艺生产二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇研究

连续管式工艺适合工业化生产二氧化碳基聚碳酸酯聚醚多元醇,通过与间歇釜式工艺对比,发现在相同的保留时间情况下,连续管式工艺的反应体系环氧丙烷转化率更高,聚碳酸酯链节高于58%,多元醇产物的选择性更高,且不同批次产品在投料相同的情况下稳定性较好,分子量分布指数低于1.62,适用于胶粘剂、水性乳液等各类聚氨酯产品。

阳离子管式聚合反应过程的实验研究与数学描述（Ⅰ）模型与求解

从典型的阳离子管式聚合反应过程出发，以反应度法和生成函数为工具，建立了描述此类反应过程的反应动力学。热力学及产品分子量分布的数学模型．并介绍了求解此类以偏微分方程为特征的数学模型的方法。

聚丙烯环管反应器的动力学特征

讨论了聚丙烯环管反应器内聚丙烯反应机理，反应速率；以齐鲁石化公司塑料厂的实际运行数据为基础，建立了物热衡算数学模型；并通过对模型求解，得到了反应器内的聚合速率，固含率在不同产量下随温度的变化规律。

聚偏氟乙烯管式纳滤膜性能的影响研究

以聚偏氟乙烯管式超滤膜为基膜,采用界面聚合法制备复合纳滤膜。讨论了水相浓度、水相处理时间、有机相浓度、有机相处理时间、热处理温度和热处理时间等因素对聚偏氟乙烯管式复合纳滤膜截留率和通量的影响。

PVDF/PSA管式复合纳滤膜的制备与耐酸碱的研究

以PVDF管式超滤膜为基膜,以无水哌嗪(PIP)为水相单体、苯-1,3,5-三磺酰氯(TSC)为有机相单体,通过界面聚合制备PSA复合管式纳滤膜Ⅰ和Ⅱ,研究了添加剂的浓度、水相后吹风时间、有机相反应时间等对分离膜性能的影响,通过FTIR、XPS、SEM对PSA纳滤膜进行了表征。结果表明,制备的PSA纳滤膜Ⅰ和Ⅱ在25℃、0.4MPa下对2000mg/L的MgSO_(4)水溶液的截留率为95%和76%,通量分别为27和28 L/(m^(2)·h);其耐酸碱性从pH=3~11上升为pH=0~14,且在不同浓度的酸碱溶液中浸泡22 d,纳滤膜性能依然稳定.

管式反应器中苯乙烯连续本体热聚合过程模型化和数值模拟

建立了管式层流反应器中苯乙烯本体热聚合过程的模型。数值模拟了反应介质流速和温度沿反应器的轴向和径向的分布,考察了反应器的几何尺寸、壁温、反应介质入口温度和流量对反应器出口转化率和产物相对分子质量的影响。结果表明,反应器的几何尺寸和反应器壁温及进料质量流量对单体转化率影响较大,而入口温度影响不大。

阳离子管式聚合反应过程的实验研究与数学描述──（Ⅱ）实验研究与模型验证

首先报告了乙烯基丁基醚管式阳离子聚合反应的实验研究，接着介绍了针对这个实际对象建立的包括其分子量分布参数在内的数学模型．在对实验与仿真研究的结果做了分析、对比之后，验证了模型的可行性，继而依此详细研究了管式阳离子聚合反应过程的特点及其动态过程，为对类似的管式聚合过程的再认识，再开发建立了技术基础．

原位聚合法制备碳十八甲基丙烯酸酯聚合物及其用作开管毛细管电色谱固定相

以十八碳醇甲基丙烯酸酯为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用原位聚合法合成了一种新型毛细管开管柱固定相,优化了毛细管开管柱的制备参数。柱内表面的电镜图像显示其具有多孔皱褶、质地均匀的结构特征。将其应用于甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、戊苯和己苯的分离试验中,6种化合物达到了完全分离,出峰顺序与它们的疏水性一致,表明该柱有明显的疏水色谱作用。在10 mmol/L磷酸盐（pH 8.5,含50%（v/v）乙腈）流动相、16 kV电压下,该开管柱成功地分离了4种抗癫痫类药物,柱效范围为35 300～49 800塔板/m,与空柱管相比分离效果明显提高。结果表明通过本实验的原位聚合法可制备具有反相色谱作用的有机基质碳十八开管毛细管电色谱柱。

聚丙烯环管反应器冷却能力的计算和分析

通过求解聚丙烯环管反应器的物、热衡算微分方程组，重点讨论了反应器冷却能力对生产能力的影响，得到了相应的关联式，对实际生产有重要的参考价值和指导意义。

原子转移自由基聚合法制备新型亲水开管毛细管柱及在毛细管电色谱上的应用

为了增加开管毛细管柱（OTCC）的相比，提高分离效率，发展了表面引发原子转移自由基聚合法（SI-ATRP）制备葡萄糖聚合物修饰的开管毛细管柱。通过扫描电镜观察，该开管柱内壁上修饰了三维波浪状聚合物，明显增加了内壁比表面积和相比。在pH3～11范围内，对含糖聚合物修饰的开管柱和空柱的电渗流进行了比较。修饰后开管柱的电渗流仅为空柱的1／2～1／3，且在pH6～11范围内保持平稳。稳定的电渗流保证了分离的重复性和稳定性。用该开管毛细管柱成功实现了小分子混合物（苯丙氨酸、胸腺嘧啶、腺苷、鸟苷、5-溴尿嘧啶、水杨酸）以及蛋白质大分子（核精核酸酶B、转铁蛋白和牛血清白蛋白）的有效分离，结果表明葡萄糖聚合物修饰的开管毛细管柱具有良好的重复性和稳定性。

高压法聚乙烯管式反应器的数学模拟

为了研究高压聚乙烯管式反应器内各重要变量沿管程的分布,基于自由基聚合反应机理,结合质量、能量和动量守恒,采用矩方法对其进行了数学建模.通过对模型的参数优化和求解,获得了反应器内物料温度、引发剂浓度、转化率、聚合物重均及数均摩尔质量和熔融指数沿管程方向的演化过程.同时,通过反应器内物料的温度变化、出口转化率和产品熔融指数与工业数据的对比,发现计算值与工业实际值符合良好,验证了模型的精确性.此外,模型的温度预测可以反映管内的黏壁问题,为黏壁状态提供检测和指示.模型运算简便快捷且准确度高,能实现工业反应器的软测量和在线监测,为优化操作过程、制定生产决策、预防事故发生提供可靠依据.

散堆聚乙二醇开管毛细管液相色谱柱的原位制备与评价

采用表面引发原子转移自由基聚合反应,原位制备了聚乙二醇开管毛细管液相色谱柱,色谱固定相床超长的聚乙二醇分子在毛细管内壁形成散堆结构,极大地提高相比及样品容量,扫描电镜可观察到毛细管内壁形成的床层表面粗糙。在毛细管液相色谱模式下,4-羟基苯甲酸、苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸和苯的混合样品被用于评价其分离性能,结果表明,所制备的新型开管柱不仅保留了开管柱分析速度快的特征,也因其散堆结构较通常的开管柱提供更多的作用位点,还能有效改善分离性能。连续5次进样,4种小分子的混合物保留时间的相对标准偏差均小于2.5%,说明该柱的重复性较好。进一步将色谱柱用于混合蛋白质的分离,也取得了良好的效果。

新型连续乳液聚合反应器

介绍了4种主要连续乳液聚合反应器的研究新进展,包括连续搅拌釜式反应器、连续环管式反应器、脉冲填料塔式反应器及库爱特-泰勒旋流式反应器。提出了连续乳液聚合反应器的发展方向。

聚合釜用管制搅拌器

介绍了管制搅拌器的结构、特点,指出了管制搅拌器在未来搅拌聚合釜的竞争中将起的重要作用。

“逐步偶联聚合反应”在研制有序交联高分子及复合物中的应用

用“逐步偶联聚合反应”这一新的合成方法可制备不同等级的微观结构可控的有序交联网状高分子，包括可溶性的一维梯形或管状高分子、不溶性的二维或三维筛板状高分子。新型的反应性梯形聚硅氧烷包括氢梯、乙烯基或丙烯基梯，乙氧基梯及其共聚物是功能性梯形高分子的前体，由此衍生出“鱼骨形”和“划艇形”液晶和非线性高分子、盘状金属络合物液晶高分子以及管状聚硅氧烷。对功能化梯形聚硅氧烷进行了有趣的应用探索，包括用于稳定液晶显示的聚合物网络液晶、用于液晶宏观排列光调制的活性指令层、可控预倾角的液晶取向层、低衰减非线性光学膜以及从盘状金属络合基元的自组装制备低维导体等。管状高分子及其复合物的研究进展为研制具有分子识别和选择能力的纳米尺寸的传感器和反应器展示了有希望的前景。

乙烯进料比对无规共聚聚丙烯性能的影响

在聚丙烯双环管反应器中控制双环管氢气浓度相同,采用不同乙烯进料比生产无规共聚聚丙烯树脂,通过差示扫描量热仪(DSC)、凝胶色谱分析仪(GPC)及核磁共振仪(^(13)C-NMR)进行表征。结果表明,乙烯进料比对产品性能有较大影响,当第一环管加入较多乙烯、第二环管加入相对较少乙烯时,产品冲击强度及结晶温度降低,但对分子链结构、相对分子质量及其分布几乎没有影响。