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。

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)。