聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯/纳米二氧化钛/硅藻土复合材料的制备和表征

以2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)、乙二醇(EG)为原料,原位添加扩链剂均苯四甲酸二酐(PMDA)、纳米二氧化钛(TiO_(2))、硅藻土(DE),以钛酸四丁酯为催化剂,采用酯交换-熔融缩聚法制备聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)/TiO_(2)/DE复合材料。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TGA)等技术手段对其结构、热学性能、力学性能、气体渗透性能及紫外屏蔽性能进行表征。结果表明,PEF/TiO_(2)/DE复合材料被成功制备,且TiO_(2)及DE均为物理掺杂。DE粒子在PEF/TiO_(2)/DE复合材料内部分散良好。所有聚酯粉末为无定形聚集态结构。与PEF相比,PEF/TiO_(2)/DE复合材料的5%质量损失温度(Td,5%)、分解速率最快温度(Tdmax)分别提升12.1℃和8.4℃。PEF/TiO_(2)/DE复合材料的拉伸模量及抗冲击强度最高分别达到2657 MPa和3.2×10^(4)J/m^(2)。纳米TiO_(2)和DE的引入调控了PEF/TiO_(2)/DE复合材料对CO_(2)、O_(2)的渗透性,CO_(2)屏障改善系数(BIF_(CO_(2)))由PEF/TiO_(2)的3.02变为1.37~4.64,O_(2)屏障改善系数(BIFO_(2))由PEF/TiO_(2)的1.36变为0.7~2.07;此外,纳米TiO_(2)的加入赋予PEF良好的紫外屏蔽性能:PEF/TiO_(2)复合材料的紫外屏蔽率由PEF的45.38%提高至83.85%,提高了85%,PEF/TiO_(2)/DE复合材料的紫外屏蔽性能均大于84%。

聚芳醚基气体分离膜的研究进展

气体分离膜以其节能效果好、环境效益优、成本低等优势,在工业分离领域具有极大的应用前景。传统气体分离膜的渗透系数较低或选择性较差,已越来越难以满足日益增长的工业需求,而聚芳醚材料在气体分离中表现出良好的特性。在简要介绍气体分离膜分离机理的基础上,重点介绍了聚芳醚基气体分离膜的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。

用溶液型磷酸酯钕催化合成高顺式丁戊橡胶

使用溶液型磷酸二(2-乙基己基)酯钕为主催化剂、烷基铝为助催化剂、氯化铝为第3组分,构建了均相磷酸酯稀土催化体系并用于催化丁二烯和异戊二烯进行共聚合,研究了烷基铝和氯化铝的组成及用量、催化剂用量和单体投料配比对共聚物性能的影响。结果表明,该催化体系可以高效催化丁二烯和异戊二烯的共聚合反应,所得聚合物为具有立构规整性、窄分子量分布的高顺式无规丁戊橡胶;当烷基铝为二异丁基氢化铝时,催化体系表现出可逆配位链转移聚合特征,每一个钕原子可产生高达10.3条聚合物分子链。

硅土/酚酞聚芳醚砜复合材料的制备及性能

使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对硅土进行功能化改性,将功能化的硅土掺入酚酞聚芳醚砜(PES-C)中制备复合材料,并对其热学性能、力学性能及阻隔性能进行表征分析。结果表明,γ-氨丙基三乙氧基硅烷使硅土片层的层间距变大,使硅土处于半剥离状态,且通过溶液共混将表面修饰的片层硅土掺杂于PES-C中更有利于PES-C分子链的插入。所制备的复合材料的T-5%、T-10%和T max分别提升了10.2、10和3.9℃。另外,复合材料的拉伸强度提升8.4 MPa,断裂伸长率提升2.4%,模量提升560.7 MPa。复合材料的氧气渗透系数(P O 2)降低77.4%。

生物基PEF和石油基PET微塑料对微藻生物效应

微塑料(MPs)对水生生态系统主要生产者微藻的生物效应及其相互作用,目前还没有得到足够的关注.为此以蛋白核小球藻为受试生物,考察聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,石油基塑料)及其替代物聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF,生物基塑料)两种MPs对微藻产生的生物效应,并进行比较.结果表明,PEF和PET MPs能够抑制微藻细胞生长及其体内叶绿素的积累,扰乱微藻的抗氧化平衡体系,对活性氧(ROS)的积累及抗氧化酶的活性具有诱导和促进作用.研究还发现,PEF和PET MPs会促进微藻胞外聚合物(EPS)的分泌,降低胞内大分子物质的含量;通过扫描电子显微镜发现许多微藻细胞黏附在粗糙的MPs表面形成异质聚集体.PEF和PET MPs对微藻的生物效应具有一定的差异性,尤其是EPS的分泌方面,PEF MPs对EPS分泌的促进作用大于PET MPs的;从侧面来看,生物基PEF MPs可能具备更好的生物降解性能.研究结果为不同来源(生物基或石油基)MPs的生物效应研究提供了基础数据,为生物基MPs环境风险评估提供了研究基础.

乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-VT2MES)的制备和表征

以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体树脂的热熔胶粘接强度较低,这主要是因为EVA的内聚强度较低及胶合表面极性单元较少。为解决这一问题,以EVA为基体,通过熔融接枝法将极性乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(VT2MES)接枝到EVA主链上,得到乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-VT2MES)。借助傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波谱仪(NMR)对产物的分子链结构进行了表征。结果表明,VT2MES可接枝到EVA分子链上,其接枝率最高可达2.37%。通过流变和熔融指数测试表明接枝产物的内聚强度得到了提高。将EVA和EVA-g-VT2MES制成胶膜黏合钢片,对比EVA,EVA-g-VT2MES的剥离强度最大可提升75.21%,表明了在EVA分子链上熔融接枝VT2MES可以大幅提高EVA基体的粘接强度。

有机载体钛系催化剂在乙烯聚合中的应用

采用种子溶胀聚合制备了3种含有氰基官能团的有机聚合物载体,再负载TiCl_(4)制备了有机载体负载型Ziegler-Natta催化剂,研究了有机载体催化剂对乙烯聚合的影响,同时与工业上使用的无机载体型Ziegler-Natta催化剂催化乙烯聚合进行了对比。结果表明:与工业催化剂相比,有机载体催化剂活性更高,为45.0 kg/g,聚乙烯堆密度相差不大,但采用有机载体催化剂制备的聚乙烯颗粒形态较规整,且灰分含量较低,同比下降了约32.8%,聚乙烯的相对分子质量最高为4.8×10^(6),拉伸强度可达42.5 MPa,拉伸标称应变为320%,悬臂梁缺口冲击强度可达85.9 kJ/m^(2)。