链状纤维增强热塑性聚合物复合材料的界面特性研究

设计制备了一种呈链条链节规则分布的“链状”异形聚酰胺纤维,以聚丙烯为基体,通过单丝拔出实验来研究链状异形纤维的形态对纤维与基体界面性能的影响。与普通的平直纤维相比,埋入不同长度链状纤维的试样的单丝拔出过程出现了一些有趣的现象,其应力-位移曲线上出现了多个峰,而且峰的数目与所埋入纤维的链节数目相对应。通过对单丝拔出实验和拔出功的比较,初步证明了链状纤维可以同时提高弱界面结合的纤维增强树脂基复合材料的强度和韧性。

聚丙烯酸/Fe_3O_4纳米复合材料的制备及性能研究

将聚丙烯酸(PAA)溶液与纳米Fe3O4粒子共混制得PAA/Fe3O4磁性纳米复合材料。用透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)、动态超显微硬度仪(DUHMT)和磁性能测量系统(MPMS)对材料进行了表征。结果表明,复合材料中Fe3O4粒子的平均粒径约为10 nm且能较好分散;PAA可通过羧基中的氧原子与Fe3O4中的Fe原子以配位键方式相结合,进而形成一定的交联网络结构;复合材料的热稳定性由于这种特殊相互作用的存在而提高;随着Fe3O4含量的增加,复合材料的压痕深度降低,弹性和硬度增加;复合材料在300 K时表现出超顺磁性。

相容剂改性Al(OH)_3/PP复合材料的非等温结晶行为

制备了4种大分子相容剂与PP共混物及其改性A l(OH)3/PP复合材料。用DSC结晶曲线研究了共混物、A l(OH)3/PP和改性A l(OH)3/PP复合材料的非等温结晶行为。结果表明相容剂/PP共混物的结晶温度与相容剂有关。相容剂对PP异相成核能力从高到低为PP-g-MA>PP-g-AA>POE-g-MA>EVA-g-MA。A l(OH)3异相成核能力比相容剂的高,PP-g-AA、PP-g-MA与A l(OH)3存在协同诱导结晶作用,使PP结晶温度和结晶度进一步提高。

氯氧镁凝胶/聚丙烯酸酯复合材料弯曲性能的研究

研究了氯氧镁凝胶/聚丙烯酸酯复合材料配方各组分对弯曲性能的影响。实验结果表明,复合材料的弯曲性能在砂料质量分数为40%时达到最大,砂料质量分数过高则反而下降。粒径小的砂料具有更好的增强效果。砂料质量分数为40%时,20目级的MOC/PAR复合材料的弯曲强度的增加量达到44.3%,弯曲模量的增加量达到79.8%;40目级的MOC/PAR复合材料的弯曲强度的增加量达到75.4%,其弯曲模量的增加量达到109.7%。

分子筛负载CdS及改性PE复合材料的制备与性质

采用分子筛负载CdCl2,再与Na2S反应获得负载纳米CdS的分子筛M-CdS,将其与聚乙烯复合得到具有特殊光性能的材料PE/M-CdS。通过紫外可见吸收光谱、荧光光谱和DSC等对复合材料的光性能和结晶性能进行了表征。结果表明:PE/M-CdS复合材料在540～550 nm波长范围呈现明显的荧光发射现象,并且随着M-CdS含量增加,荧光发射峰略微红移,荧光强度先增强后减弱。紫外光谱显示复合材料在280～325 nm有明显的吸收峰,且随着M-CdS含量的增加而增强。M-CdS对PE具有异相成核作用,复合材料结晶温度提高。随M-CdS含量增加,PE结晶生长受阻,熔融热焓下降,结晶度降低。

CB/WPU导电复合材料在有机蒸汽中的气敏响应特性初探

采用乳液共混法制得了炭黑/水溶性聚氨酯(CB/WPU)气敏导电复合材料。复合材料在饱和溶剂蒸汽中的最大响应随着溶剂的介电常数的增大而减小。在非极性饱和溶剂蒸汽中,没有观察到负蒸汽系数(NVC)效应,其最大电阻响应达到106倍以上;而在极性饱和溶剂蒸汽中,经过一段时间之后,复合材料的电阻将接近于一个平衡值,该平衡值的大小随着溶剂的介电常数的增加而减小,溶剂本身的导电性是导致CB/WPU复合材料在极性饱和溶剂蒸汽中出现NVC效应的主要原因。而在非饱和蒸汽中,复合材料在低压纯蒸汽条件下的最大响应高于在低压蒸汽和空气混合气氛条件下的最大响应,复合材料在低压纯蒸汽下没有NVC效应;然而在低压蒸汽和空气混合气氛中,复合材料在极性和非极性溶剂蒸汽中均存在NVC效应,这主要是由于复合材料吸收溶剂蒸汽后,环境压力诱导聚氨酯链段结构松弛引起的。

含N-己基吩噻嗪和N-己基咔唑基团的联苯乙烯类有机发光材料的合成及其性能研究

联苯乙烯类衍生物被认为是一类具有实用价值的蓝光电致发光材料,它具有较优异的综合性能。以联苯乙烯为基础,利用Wittig-Horner反应分别引入N-己基吩噻嗪和N-己基咔唑基团,合成了两种联苯乙烯衍生物。利用核磁共振氢谱(1HNMR)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)和元素分析(EA)对所合成产物进行了化学结构的表征;利用紫外吸光光度法(UV)、荧光分光光度法(PL)、热重分析(TGA)、示差扫描量热法(DSC)、热台偏光显微镜(PLM)和X-射线衍射(XRD)对产物的性能进行了初步的表征。结果表明:所合成的两个化合物在紫外光激发下均能发射高亮度荧光;具有较高的热稳定性;两个化合物均不能结晶,易溶于二氯甲烷等有机溶剂,并且容易成膜,非常适合于旋涂法制备OLED器件;其中含吩噻嗪基的化合物在熔融或冷却过程中均能观察到近晶A型液晶织构。

咔唑衍生物在有机电致发光材料中的研究进展

综述了近几年来咔唑衍生物在有机电致发光材料中的研究进展,包括提高玻璃化转变温度、提高光量子产率、开发白光OLED材料和AIE效应材料等方面的研究进展情况。

叔丁基苯咔唑衍生物发光材料的合成与性能研究

采用Wittig-Horner反应合成了叔丁基苯咔唑衍生物。核磁共振氢谱、红外光谱、质谱和元素分析等表征手段对产物的化学结构进行了确认。利用紫外吸收光谱仪、荧光发射光谱仪、热重分析仪、示差扫描量热仪和电化学工作站对这些化合物的光物理性能、热性能和电化学性能进行了初步表征。实验结果表明：所合成的化合物无论在溶液状态还是固体状态均能发射强烈荧光;化合物具有较高的溶液荧光量子产率（77%~54%）;它们的能隙较窄,约为2.9 eV;在紫外吸收光谱和荧光发射光谱上,化合物的最大吸收和发射波长与连接基团有明显的关系;合成的产物均具有非常高的热稳定性,热失重5%的温度（Td）超过470℃,玻璃化温度（Tg）超过220℃。所合成的化合物可望成为高性能发光材料应用于发光器件。

制备方法对Pt/CA催化剂电化学性能的影响

以炭气凝胶为载体,分别以甲醛、硼氢化钠和乙二醇为还原剂制备了Pt/CA催化剂。采用XRD技术对催化剂上Pt的分散度和粒径大小进行了分析。结果表明,以乙二醇为还原剂制备的Pt/CA催化剂上Pt分布最均匀,粒径为2.2 nm。通过电化学性能测试,发现3种催化剂的活性大小顺序为Pt/CA-EG>Pt/CA-HCHO>Pt/CA-NaBH4,其中催化剂Pt/CA-EG的电化学活性比表面积达到74.1 m2/g,比质量活性达到248.8 A/g,并且其电化学性能远远好于商用催化剂。

二咔唑四苯乙烯多功能发光化合物的合成与性能

合成了一种新型的具有压致荧光变色效应的聚集诱导增强发光(PAIE)化合物二咔唑四苯乙烯;通过核磁共振、质谱和元素分析等手段对其进行了结构表征;利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、热分析和X射线衍射等手段研究了化合物的基本性能.实验结果表明,随着水含量的增加,该化合物溶液荧光强度增强了171倍,荧光量子产率提高了100倍,表现出明显的聚集诱导增强发光效应;在外界因素作用下该化合物固体样品可实现结晶态与无定形态的相互转变.结晶态的荧光发射波长为450 nm,无定形态为480 nm,相差30 nm,说明该化合物具有明显的压致荧光变色效应;将该化合物用于制备发光器件,未经优化的器件亮度达2438 cd/m2,电流效率为2.87 cd/A,流明效率为1.81 lm/W.该化合物是一种多功能材料.

含纳米银的抗菌水凝胶研究

为赋予水凝胶的抗菌性能,该文对含有纳米银的水凝胶进行了研究。首先在硝酸银溶液加入硼氢化钠还原剂和聚乙烯砒咯烷酮分散剂,合成纳米银;然后将不同体积的纳米银分散液加入到卡波姆溶液中,搅拌下滴加氢氧化钠溶液,制备含纳米银的水凝胶。紫外-可见光谱法的结果表明硝酸银被还原成纳米银,X-射线粉末衍射法证实纳米银被分散在水凝胶中,并通过Scherrer公式计算出纳米银的尺寸约为5 nm。溶胀性能测试结果表明水凝胶的溶胀率约为900%。抑菌性能测试结果显示,当水凝胶中纳米银浓度为10μg/mL(低于纳米银的安全浓度25μg/mL),水凝胶能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。所制备的抗菌水凝胶可望应用于创伤皮肤和皮肤疾病的外用治疗。

棉纤维/季铵盐接枝共聚物的合成及抗菌性能研究

采用硝酸铈铵为引发剂,在棉纤维表面引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)接枝聚合,并使接枝的DMAEMA季铵化,以赋予棉纤维良好的抗菌性能。实验对影响DMAEMA接枝率的关键因素进行了细致研究,发现,当φ(DMAEMA)为10%,引发剂浓度为20 mmol/L,pH为1～1.5时,在45℃反应5 h后,得到较好的接枝效果。同时发现,溶剂类型对棉纤维/DMAEMA接枝共聚物的季铵化反应影响很大,丙酮对季铵化最为有利。接枝率的提高可加强棉纤维/季铵盐接枝共聚物的抗菌性能;与单独采用溴代正丁烷为季铵化试剂相比,先后采用溴代正丁烷和溴代十二烷作为季铵化试剂,所得材料的抗菌性能更为优良,说明长链季铵盐聚合物与短链季铵盐聚合物间存在协同抗菌作用。

纳米SiO_2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以纳米SiO2为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究纳米SiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的纳米SiO2可提高PP的阻燃性能;当纳米SiO2添加量为1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%。TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加少量的纳米SiO可促进体系成炭,稳定炭层,从而提高材料的阻燃性能。

聚丙烯旋转成型用聚乙烯醇浆液料稳定性的研究

研究了以PVA为稳定剂的聚丙烯旋转成型浆液用料配方各组分对浆液稳定性的影响。实验结果表明,随着浆液PP浓度的增大,浆液的稳定性也相应地增大。稳定剂的浓度越高,浆液的稳定性也明显增高。浆液的配方用量以稳定剂的质量分数为3％,浆液的PP的质量分数在20％～25％之间为宜。

含硫醚结构联苯型聚酰亚胺的合成及结构性能表征

以4,4’-二氨基二苯硫醚(SDA)和联苯四酸酐(BPDA)为原料,通过溶液缩聚-热酰亚胺化/化学酰亚胺化的方法制备了一种新型的含硫醚结构联苯型聚酰亚胺。利用高级旋转流变仪在线跟踪反应进程,采用热失重分析仪研究反应条件对热酰亚胺化及化学酰亚胺化法的影响,为进一步制备高性能的聚酰亚胺建立有效的实验手段和方法。采用小角激光光散射法、红外光谱、元素分析、接触角仪、DSC等方法对聚合物的结构与性能进行表征。结果显示,硫醚结构的引入使聚合物的表面张力与铜箔相当,可有效改善聚合物薄膜的表面性能,其与铜箔之间的黏附功明显大于传统聚酰亚胺,在无胶挠性线路板应用方面显示出较好的应用前景。所获聚合物的绝对重均相对分子质量为(3.8±1.1)×104g/mol,分解温度均高于560℃;DSC的结果显示所制备的两种酰亚胺化聚合物均具有较高的玻璃化转变温度,相比之下,化学酰亚胺化更有利于获得高酰亚胺化程度的聚合物,产物的玻璃化转变温度也更高。

氧化镧对LLDPE热氧化分解行为的影响

通过热失重、氧化诱导期、流变分析和热重-红外联用分析等方法研究了氧化镧对LLDPE热氧分解行为的影响。在添加氧化镧后,LLDPE的5%和50%失重温度可大幅提高。进一步的研究表明,氧化镧的存在并不能阻止LLDPE在热氧分解时的氧化反应和交联反应。在LLDPE的初始分解阶段,氧化镧的存在不改变分解所形成的产物,但氧化镧对LLDPE高温阶段的断链反应有抑制作用。这可能是由于氧化镧通过与氧的配位作用而减缓了氧分子在LLDPE热氧化形成的交联结构中的扩散速度,从而阻碍了交联链的热氧分解反应和断裂。

氧化镧对硅烷交联PE-LLD热性能的影响

通过热失重分析、示差扫描量热分析、氧化诱导期和维卡软化点测定等手段研究了稀土化合物氧化镧 (La2O3)对硅烷交联线形低密度聚乙烯(PE-SXLLD)热性能的影响。研究结果发现,添加La2O3可极大地提高PE- SXLLD的热氧分解温度,但对其热裂解分解温度却没有影响,其作用机理可能是La2O3的存在减缓了氧分子在PE- SXLLD交联结构中的扩散运动,从而延缓了PE-SXLLD交联结构的链断裂反应。添加La2O3对PE-SXLLD的结晶熔融行为影响不大,也没有改变PE-SXLLD的凝胶率和热变形行为。

稀土氧化物对LLDPE热氧稳定性的影响

通过热失重分析不同稀土氧化物对LLDPE热氧分解行为的影响,并采用氧化诱导期、转矩流变分析方法研究了稀土氧化镧对LLDPE热氧分解行为的影响机理。结果表明:LLDPE的热氧分解温度在添加Eu2O3、Gd2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3、Yb4O7、Pr6O1 1、Y2O3、Dy2O3得到提高,CeO2则对LLDPE的起始分解温度没有影响,而加入TbO2、Er2O3、Ho2O3则使LLDPE的起始分解温度降低。稀土氧化物对LLDPE的热氧稳定的影响可能与稀土元素与氧的配位作用有关,部分稀土氧化物可能通过与氧的配位作用而减缓了氧分子在LLDPE热氧化形成的交联结构中的扩散速度,从而提高了LLDPE热氧稳定性。

甚高温度下热氧处理聚丙烯形态和力学性能研究

研究了150℃下聚丙烯(PP)膜片的耐热性能和热氧降解行为,结果表明,在经过8 d的热氧老化处理之后,PP发生了显著的热氧降解,但是,降解程度非常不均匀,有些试样降解程度很严重,无法进行力学性能测试,但有些试样还基本保留完好,具有相当好的力学性能;在一些试样内,一些区域热氧降解程度很大,出现严重发黄现象;而在同一试样的其他部分,则还保留较好的抗拉和抗弯性能。在这种热氧老化处理条件下,力学性能的可测试样所占的比例只有32.2%,但可测试样的拉伸屈服应力老化系数达到93.3%,拉伸强度老化系数也达到79.6%。