热固性树脂基复合材料的回收方法研究进展

从物理法和化学法角度对热固性树脂基复合材料国内外回收方法的研究进展进行了综述,重点介绍了高温热解法、流化床热解法、微波热解法、硝酸氧化法、溶剂分解法及近几年兴起的超/亚临界流体技术、绿色氧化法和源头设计法等化学回收方法及所取得的进展和成果,对碳纤维增强复合材料的高值回收前景进行了展望。指出没有一种方法能解决所有复合材料的回收问题,必须根据复合材料本身的特点发展合适的系统解决方案。

柠檬酸环氧反应性增容改性聚乳酸/淀粉复合材料的研究

主要研究了柠檬酸环氧增容改性聚乳酸/淀粉复合材料,此复合材料完全来源于生物质资源并完全可生物降解。对索氏提取法得到的淀粉进行静态接触角测试表征,表明在熔融挤出过程中柠檬酸环氧与淀粉表面发生化学反应,导致淀粉表面由亲水性转变为疏水性,从而有效地提高淀粉与聚乳酸基体的界面黏附性。另外,利用SEM和万能材料试验机分别对复合材料的界面相容性及机械性能进行表征,结果表明柠檬酸环氧能够显著改善PLA和淀粉之间的界面相容性,从而显著提高聚乳酸/淀粉复合材料的综合机械性能。

磺化功能改性聚乙烯研究进展

磺化是功能改性聚乙烯(PE)的重要手段,可有效改善其化学极性、刚性和热稳定性。主要综述了PE磺化过程中化学结构和物理性能的变化,探讨了反应机理,指出今后磺化PE的研究和应用方向。

环糊精在阻燃塑料中的研究进展

环糊精(CD)是一种用途广泛的天然材料,具有环状的结构,因而可以与客体分子形成包合物,在很多领域显示出独特的性能。另外,由于CD具有多羟基结构,也是一种优良的成炭剂。主要综述了国内外对于CD在阻燃材料中应用的研究进展,对其在阻燃性能中的贡献进行了分析,最后展望了其在阻燃材料中的发展方向。

新型易加工热塑性聚酰亚胺的合成及性能研究

以三苯二硫醚二酐（PTPODA）为二酐单体,4,4＇-二氨基二苯醚（ODA）为二胺单体,邻苯二甲酸酐（PA）为封端剂,采用不同二酐和二胺比例通过一步法聚合制备了不同分子量的热塑性聚酰亚胺,其比浓对数黏度分别为0.41 d L/g、0.45 d L/g、0.53 d L/g,并对其热性能、溶解性、熔体性能、力学性能进行了研究。结果表明：该聚酰亚胺的玻璃化转变温度（Tg）为205~207℃;空气中5%热分解温度为514~531℃,氮气中5%热分解温度在519~538℃之间;拉伸强度超过64 MPa,拉伸模量高于1.9 GPa,断裂伸长率高于4%;在常规有机溶剂NMP、DMAc等中有良好的溶解性;320℃时的熔融指数在6.21~9.74 g/10 min之间,熔体加工性较好。

基于异构硫醚二酐与三苯双醚二酐的热塑性共聚聚酰亚胺合成与性能研究

以二苯硫醚二酐（TDPA）3种异构体的混合物（m-TDPA）和3,3＇,4,4＇-三苯双醚四甲酸二酐（HQDPA）为二酐单体，4,4＇-二氨基二苯醚（ODA）为二胺单体，邻苯二甲酸酐（PA）为封端剂，采用不同二酐比例通过一步法聚合制备了一系列热塑性聚硫醚酰亚胺共聚物，粘度控制在0.42-0.43dL/g，并对其热性能、溶解性、熔体性能、力学性能进行分析。结果表明：制备的共聚物耐热性良好，玻璃化转变温度（Tg）为230-246℃，5%热分解温度在516-539℃，力学性能优异，在N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）和氯仿等极性溶剂中有良好的溶解性。引入HQDPA进行共聚可以提高共聚物的热稳定性和耐溶剂性，显著降低熔体粘度，共聚物具有良好的熔体流动性和熔体稳定性。

基于双咪唑离子介质制备高抗菌性聚氨酯的研究

利用阴离子交换反应合成阴离子为PF_6^-的双咪唑基离子二醇([BmimPF_6^-]-OH)新型扩链剂,并由此制备出一种双咪唑离子介质固载的聚氨酯([BmimPF_6^-]-PU)。通过核磁、红外光谱对其结构进行了表征,并研究了该聚氨酯的抗菌性能。结果表明:双咪唑离子介质的引入,赋予聚氨酯高效的抗菌性。在[BmimPF_6^-]-OH含量达22.86%(wt,质量分数)时,该类聚氨酯对大肠杆菌的抑菌率超过99.9%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.4%。

环丁砜辅助促进纤维素水解变糖效率研究

通过在纤维素水解体系中引入非质子型溶剂环丁砜,提升了纤维素的水解变糖效率,将纤维素发生快速水解的临界聚合度由51提升至64。经催化转化后,纤维素转化率和还原糖产率最高分别达到98.1%和74.8%。

环氧呋喃树脂反应性增容改性聚乳酸/淀粉复合材料的研究

研究了环氧呋喃树脂反应增容改性聚乳酸/淀粉复合材料,对索氏提取法得到的淀粉进行1H-NMR、FTIR、XPS和静态接触角测试表征.结果表明在熔融共混过程中环氧呋喃树脂(FER)与淀粉及聚乳酸(PLA)发生化学反应,从而起到反应性增容的作用.另外,利用SEM、万能材料试验机和DSC分别对复合材料的界面相容性、机械性能以及热性能进行了表征,结果表明FER能够显著改善PLA和淀粉之间的界面相容性,在保持PLA高强度高模量的基础上,显著提高了PLA/starch复合材料的综合机械性能和结晶性能.

基于异构三苯二醚二酐的热塑性共聚酰亚胺的合成

以2，2’，3，3r_三苯二醚四甲酸二酐（3，3＇-HQDPA）、3，3’，4，4＇-三苯二醚四甲酸二酐（4，4＇-HQDPA）为二酐单体，邻苯二甲酸酐为封端剂，与4，4＇-二氨基二苯醚（4，4＇-ODA）进行无规共聚。通过改变二酐的比例，用两步法制备了一系列热塑性共聚酰亚胺粉料，并对其热性能、溶解性能、熔体性能等进行了表征，与均聚酰亚胺进行了比较。结果表明，聚合物均具有良好的热稳定性，热分解5％的温度在空气中为500～521℃，在氮气中为507～538℃；随着3，3＇-HQDPA含量的增加，玻璃化转变温度（疋）由223℃升高至257℃，溶解性也逐渐提高。与均聚物相比，共聚物的熔体流动性有了显著地提高。可以通过调控异构二酐的比例来调控共聚酰亚胺的疋、溶解性和熔体流动性，满足材料在不同应用上的要求，当二酐的比例为1：1时，共聚酰亚胺的熔体流动性最好，可作为高性能、易加工的热塑性工程塑料使用。

具有双峰泡孔结构的聚合物微发泡材料研究进展

聚合物发泡材料因其多孔结构及轻量化、冲击韧性好、隔热、吸音等性能而广泛应用于包装、建筑、隔热、吸音、组织支架、吸油等领域。相比于含单峰泡孔结构的发泡材料,具有双峰泡孔结构的聚合物微发泡材料因小泡孔可以提供良好的力学性能、隔热性能等,而大泡孔能够降低材料的表观密度,表现出更优异的性能。近年来,含双峰泡孔的微发泡材料备受关注。本文综述了具有双峰泡孔结构的聚合物微发泡材料的最新研究进展,包括双峰泡孔结构的制备方法、性能及其在力学、吸声、隔热以及组织工程等领域的应用,以及值得深入研究的问题和未来发展前景。

超临界流体制备聚乳酸发泡材料的研究进展

石油基聚合物如聚苯乙烯等发泡材料因其质轻及优异的性能而受到广泛的应用。但是,石油基聚合物在自然环境条件下难以降解,存在"白色污染"的问题。因此,亟需开发绿色环境友好的聚合物发泡材料来代替石油基聚合物发泡材料。聚乳酸(PLA)是一种以可再生资源为原料的绿色高分子聚合物,因其具有完全生物可降解性,得到越来越多的关注。PLA具有良好的加工性能及力学性能,将其制备成轻量化的发泡材料会赋予其良好的吸音、隔热以及缓冲性能,是取代石油类聚合物的理想生物基聚合物,可以应用在包装、建筑、餐具以及组织支架等领域。PLA的熔体由于强度低、结晶速率慢,难以制备成泡孔分布均匀、膨胀倍率高的PLA发泡材料。为此,本文综述了近年来围绕改善PLA发泡行为的研究进展,包括利用不同超临界流体发泡技术制备PLA发泡材料、PLA发泡材料的改性方法、力学性能的影响因素及其不断拓宽的应用领域。

电纺制备基于棉纤维素的多组分聚合物纤维

通过在棉纤维素溶液中加入聚偏氟乙烯(PVDF)与聚乙烯醇(PVA)改善纤维素纺丝液的可纺性,针对纤维素电纺难的问题提供一种解决方法。在使用PVA与PVDF促进纤维素纺丝液可纺性持续提升的过程中,成功得到了形貌良好、表面光滑的超细纤维。随着PVA的引入,多组分超细纤维膜的亲水性也得到了明显提高,电纺膜的接触角从139.3°降低至93.9°。

催化阻燃聚乳酸体系的阻燃性能与降解行为研究

本文在膨胀型阻燃聚乳酸（PLA）体系引入催化剂TiO2、Ni（CH3COO）2·4H2O来改善该体系的阻燃性能。采用热重分析研究了阻燃剂和催化剂对PLA热分解行为的影响。通过凝胶色谱（GPC）分析了催化剂在加工过程中对PLA分子量的影响。通过垂直燃烧测试和极限氧指数表征了聚乳酸的阻燃性能。结合几种性能研究催化剂对PLA在加工过程中的降解行为和燃烧过程中阻燃II生能的影响，结果表明，性质匹配的催化剂对聚乳酸阻燃性能会起到较好的促进作用。如仅添加0．5％的TiO2，就能促进PLA成炭，从而提高PLA的阻燃性能。

在高压CO2中聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物的结晶行为

通过广角X射线衍射（WAXD）和小角X射线散射（SAXS）方法研究了PEO-b-PCL在CO2中的结晶形貌和片晶厚度的变化,利用高压示差扫描量热仪（HP DSC）考察了压力对熔融和等温结晶过程的影响.结果表明,PEO-b-PCL的结晶度、片晶厚度、熔融温度均随压力的升高而减小,结晶结构变得不完善.在等温结晶过程中,结晶速率随压力的升高而下降,结晶过程处于成核控制区,Avrami指数n在3.7~4.7,表明晶体的生长方式为三维生长.

超支化聚磷酸酯阻燃剂对尼龙6的成炭促进作用

以三氯氧磷和双酚A为原料制备了具有超支化结构的聚磷酸酯阻燃剂(HPPEA),通过红外(FTIR),核磁(1H-NMR,31P-NMR)及热重分析表征了产物的结构和热稳定性.将HPPEA与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)进行复配,通过熔融共混法制备阻燃尼龙6,通过氧指数法和垂直燃烧法测试了其阻燃性能,采用热重分析(TGA)研究其热分解过程及成炭性能,采用扫描电镜(SEM)观察了其炭层形貌,通过旋转流变仪测试阻燃尼龙6的熔体黏度.结果表明,HPPEA与MPP对尼龙6起到了协同成炭的作用,使尼龙6在空气中的热稳定性和成炭量高于氮气中,在空气中600℃高温下添加30 wt%复合阻燃剂的尼龙6成炭量可达16.4 wt%,氮气中为13.6 wt%.20 wt%复合阻燃剂的加入即可使尼龙6氧指数由21.1提高到27.3,并且通过UL-94 V-0级.对降解动力学、炭层形貌和流变行为研究表明HPPEA的添加促进了尼龙6在降解过程中的交联成炭,提高了炭层致密性,阻碍了热和可燃气体传递,因而提高了阻燃性能.

对羟基肉桂酸酯类增塑剂烷基链长度变化对PVC增塑性能的影响

以来源于可再生资源的对羟基肉桂酸为原料合成了一系列生物基增塑剂,研究了此类增塑剂烷基链长度变化对聚氯乙烯(PVC)的增塑效率、热稳定性和耐久性的影响。当对羟基肉桂酸酯类增塑剂左侧烷基碳链由9个缩短为3个,增塑PVC的玻璃化转变温度由28.7℃下降到19.0℃,断裂伸长率则由194.7%增加到237.0%。因此,缩短此类增塑剂烷基链长度可以有效地提高其增塑效率。然而,缩短增塑剂烷基链长度会导致其相对分子量降低,最终会使增塑PVC的热稳定性和耐久性变差。此外,对羟基肉桂酸酯类增塑剂的综合性能可与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)相媲美,具有替代此类石油基增塑剂的潜力。

5-羟基甲基呋喃甲醛的制备及应用进展

综述了利用可再生生物质资源制备5-羟基甲基呋喃甲醛(5-HMF)的方法和研究进展。5-HMF作为一种重要的平台化合物,经转化能形成多种活性高分子单体,如乙酰丙酸、2,5-呋喃二甲酸、呋喃类树脂前驱体等,一般用于聚酯材料、表面活性剂、涂料、香料的合成。本文着眼于目前实验室用于制备5-HMF的方法及存在的问题,通过对比单相体系、两相体系以及其它体系中各种5-HMF制备方法的优缺点,讨论了不同反应转化条件对5-HMF产率与选择性的影响,并对未来工业化的方向和前景进行了预测。