聚酰胺材料霉致失效机理研究

针对聚酰胺材料T1和B1,选用两种霉菌分别对其进行防霉测试,对霉菌与聚酰胺共培养过程中的失效机理开展了深入探索和研究。结果表明,霉菌生长会从外界吸收氧气,这会导致聚酰胺分子链上的亚甲基断裂,并与之发生反应生成羰基,使分子内部结构发生改变;由于聚酰胺内部分子链上存在反应活性较高的亚甲基结构,导致聚酰胺和霉菌在共培养过程中会发生颜色上的改变,会与外界反应生成亚甲基自由基,进一步与氧气产生化学反应生成氢过氧化物,然后通过异构化生成羰基,羰基再与其他活性基团结合产生羰亚胺,这样聚酰胺分子链上的共轭链就会增加,在可见光区就会看到最大吸收波长,宏观上表现为聚酰胺材料变色;霉菌会从聚酰胺表面获得营养物质从而进行繁殖,表面结构会发生明显的破坏和改变;力学性能测试表明,霉菌会导致聚酰胺材料的拉伸、弯曲以及冲击性能发生衰减下降,且两种霉菌致衰减下降幅度不一样。

无规共聚聚丙烯管材料的微观结构研究

研究了四种无规共聚聚丙烯(PPR)管材料的熔融结晶性能、非等温结晶行为、等规聚丙烯链段分布、结晶形貌,确认了α晶型与γ晶型的存在。结果表明:PPR-1的乙烯含量为4.2wt%,分子量分布(Mw/Mn)为最宽,γ晶型含量为57.6wt%,含有成核剂,结晶较为细密;PPR-2的乙烯含量为3.9wt%,重均分子量(Mw)为最高,γ晶型含量为47.9wt%,含有成核剂,结晶最为细密;PPR-3的乙烯含量为3.6wt%,长等规聚丙烯链段含量最高,γ晶型含量为14.7wt%,不含成核剂;PPR-4的乙烯含量为4.0wt%,γ晶型含量为16.7wt%,不含成核剂。它们具有相近的力学性能;聚丙烯工艺路线、乙烯含量和成核剂等是造成微观结构差异的关键因素。

食品接触材料中污染物分析技术的研究进展

对食品接触材料中可能产生的食品污染物及其分析技术进行综述,重点介绍了抗氧化剂、有意添加物、非有意添加物(NIAS)、低聚物、挥发性气味物质等污染物,以及其定性分析技术(挥发性有机化合物、非挥发性有机化合物)、表面分析技术及定量分析技术,以期为食品接触材料的质量管控及食品安全的监管提供技术参考。

茂金属聚丙烯釜压发泡性能的研究

采用差示扫描量热和偏光显微镜考察了茂金属催化剂制备PP(mPP)和齐格勒⁃纳塔催化剂制备PP(ZNPP)的熔融结晶行为;采用频率扫描和熔体拉伸的方法,考察了它们的流变学特征。进行釜压发泡实验并对发泡珠粒的熔融结晶、发泡倍率和泡孔结构进行测试表征。结果表明,由于分子量大小及分布的影响,ZNPP具有更高的表观黏度,以及更显著的剪切变稀现象;因为ZNPP分子链缠结更强烈,故在较高温度下熔体强度高于mPP,但在较低温度下二者熔体强度相近。较ZNPP,mPP可以制得倍率相近的釜压发泡PP(EPP)珠粒,但泡孔形态质量有待于进一步提高。

高熔体流动速率抗冲共聚聚丙烯的结构与性能研究

为提升高熔融抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃J)的刚韧平衡性能,结合抗冲共聚聚丙烯(IPC⁃H)工艺,将IPC⁃J的乙烯含量和乙丙橡胶(EPR)中乙烯含量提高到了12.4%(质量分数,下同)和54%。对IPC⁃J、IPC⁃H、IPC⁃1和IPC⁃2等分别进行了分子链段结构和聚集态表征,结果显示,对比IPC⁃H的微观结构,IPC⁃J的EPR含量从19.4%增至22.8%,重均分子量(Mw)从2.0×10^(5)g/mol减至1.9×10^(5)g/mol,特性黏度(IV)从1.80 dL/g增到1.86 dL/g,分子量分布指数(MWD)从8.9增至10.7,EPR的最大分子量从1.1×10^(6)g/mol增至1.2×10^(6)g/mol;更多的、相对较长的长乙烯结晶链段有助于改善分散颗粒粒径,占比最大的粒径范围从0.3~0.6μm升至0.6~0.9μm;常温和低温冲击强度分别提升至11.0 kJ/m^(2)和5.7 kJ/m^(2)。以300 kt/年聚丙烯生产工艺为基础,在不改变齐格勒⁃纳塔(DQ)型催化剂体系的条件下,通过提高乙烯含量和EPR中乙烯含量实现了高熔融抗冲聚丙烯性能最大优化。

高密度聚乙烯耐环境应力开裂性能研究进展

耐环境应力开裂性能(ESCR)是评价高密度聚乙烯(HDPE)综合性能的一项重要指标。本文介绍了HDPE受环境应力开裂(ESC)的形成机理,分析了ESCR的影响因素,包括HDPE分子链结构、凝聚态结构、成型与使用环境等要素。针对分析结果,文中综述了国内外近年来通过原料品质提升、物理共混改性、化学交联改性、成型工艺优化等途径,以提升系带分子缠结密度和细化晶粒尺寸,改善HDPE制品ESCR性能的方案。

分散剂对PP/POE/滑石粉复合材料综合性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)/滑石粉/分散剂复合材料,并对材料流动性、力学性能及热性能进行表征,探讨分散剂对不同熔融指数体系的影响,并优化复合材料体系中分散剂种类、含量及复配形式。结果表明,分散剂TAS-2A在提升流动性及力学性能的同时会降低材料的热变形温度;YY-5023力学性能提升效果不明显,但能显著提升材料热变形温度;TAS-2A与YY-5203的最适宜添加量分别为2%和0.25%,且二者复配具有协同效应。

环氧树脂增韧改性研究进展

环氧树脂(EP)具有优异的力学性能、耐热性、化学稳定性以及低固化收缩率,广泛应用于涂料、粘接剂、电子电器、复合材料等领域。然而由于EP固化后交联密度高,导致其固化物内应力大、质脆且耐冲击性差,限制了其在高抗冲和高抗断裂等领域的应用与发展。提高EP的韧性一直是该领域的研究热点也是难点。本研究综述了近年来国内外EP增韧改性的研究进展,包括橡胶、热塑性树脂、超支化聚合物、热致性液晶聚合物、核壳聚合物、无机纳米粒子等增韧方法,分析了其增韧机理,并对未来EP增韧技术发展方向进行了展望。

聚乙烯树脂中挥发性有机物精准评价方法研究

建立了顶空-气相色谱-质谱联用技术测定聚乙烯(PE)树脂中挥发性有机物(VOCs)定性定量的分析方法,对色谱柱种类、顶空平衡时间、顶空平衡温度、样品质量进行优化。实验结果表明,选择非极性柱、顶空平衡温度120℃、顶空平衡时间60min及PE树脂1g可较好满足评价方法要求;PE树脂中高含量的挥发性物质是C8~C14的烷烃及少量烯烃,利用标准曲线测定三种聚乙烯粒料中挥发性烃类含量为1.55、12.25、10.12 g/g。

丙烯选择性齐聚合成重要化学品的研究进展

化石原料在能源领域逐渐被其它清洁可再生能源代替,其也被越来越多地转化为大宗烯烃单体(如丙烯)。除了用于生产聚丙烯、乙丙橡胶等聚烯烃,通过发展催化剂及催化过程将产量日益提高的丙烯单体转化为具有更高附加值的化学中间体,是一个摆在化学化工领域工作者面前的重要机遇和挑战。过渡金属催化丙烯选择性齐聚是非常具有前景的路径之一,能够制备得到一系列化学产品,例如4-甲基-1戊烯、线性己烯、丙烯三聚物和齐聚物、甚至含3~4个手性中心和官能团的丙烯三聚物或四聚物用于有机合成等。丙烯插入的区域选择性、立体选择性和链终止过程的调控是决定产物结构及选择性的关键。从催化剂结构、聚合产物效率与选择性、聚合机制及产物用途等角度,综述了过渡金属催化丙烯选择性齐聚所取得的进展,并对这一领域未来发展前景及面临的挑战进行了展望。

聚烯烃电池隔膜表面改性技术研究进展

隔膜是锂电池的核心组件之一,影响电池的安全性能和电化学性能。而目前不论是商业化电池隔膜或处于研发的电池隔膜中,还未出现同时满足安全性、稳定性、高充放电容量和长寿命的电池隔膜。聚烯烃隔膜是目前市场应用最广泛的电池隔膜,具有价格低、耐酸碱、结构稳定等优势,但较差的耐热性、润湿性以及锂支晶穿透问题严重影响使用过程中的安全性和电池的容量及寿命。本文主要介绍聚烯烃隔膜的两种表面改性方法(涂覆法和接枝法),并在最后提出锂电池隔膜的发展方向。

促进聚丁烯-1晶型转变方法研究进展

高等规聚丁烯-1(i PB-1)材料具有优异的耐环境应力开裂性、耐热蠕变性和低温韧性,被誉为“塑料中的软黄金”。但在加工过程中,i PB-1熔体冷却不能直接形成具有优异力学性能的晶型Ⅰ结构,而是优先形成亚稳态的晶型Ⅱ结构,然后缓慢转变为稳定的晶型Ⅰ结构,这大大延长了工业生产周期,增加了生产成本。国内外学者就促进i PB-1晶型转变进行了大量研究和探索。文章梳理了iPB-1晶型转变机理、促进iPB-1晶型转变的方法,并对PB-1的发展前景进行了展望。

基于颗粒形态分析铬系聚乙烯气相聚合装置结片现象

解析聚乙烯在气相聚合过程的颗粒生长和形态演变过程有助于理解气相流化床反应器静电波动和结片现象。已有研究报道了国内聚乙烯气相聚合装置的结片现象和成因,但对冷凝态操作条件下,铬系催化剂体系的聚乙烯颗粒形貌和结片的研究较少。本文通过粒径分析、SEM等表征方法研究了粉料颗粒形态与结片现象的相关性。结果显示,聚乙烯聚合过程随反应温度变化存在形貌劣化,粒径分布变窄的现象,导致反应器静电波动加剧,引发局部热点和结片现象。研究方法和试验结果可为同类装置结片研究提供借鉴意义。

适用于丙烯二聚反应非均相催化剂的研究进展

丙烯二聚反应是生产4-甲基-1-戊烯、1-己烯等端碳烯烃的重要手段,其产物可作为特种高分子材料单体、汽油添加剂和化工有机中间体,关键技术在于高效催化剂的开发。非均相催化剂相比于均相催化剂因易回收、对环境污染小等优点受到了学者们的广泛关注。本文综述了丙烯二聚非均相催化剂的研究进展,依据固体碱催化剂与固体酸催化剂在丙烯二聚反应中不同的反应机理,比较了两者各自的优缺点。回顾了固体碱催化剂的发展历程及工业化应用,并以碱金属钾为例总结了反应机理。详细介绍了固体酸催化剂中的固体磷酸催化剂、分子筛催化剂和负载型过渡金属催化剂。针对固体碱催化剂制备条件苛刻等问题,提出了改善催化装置的新思路;针对固体酸催化剂选择性不足的劣势,指出了应该进一步完善机理,并合理设计酸性载体与过渡金属相结合的催化剂。

烷基次膦酸盐阻燃剂复配体系的研究进展

介绍了烷基次膦酸盐的阻燃机理,综述了烷基次膦酸盐阻燃复配体系的最新研究进展,包括烷基次膦酸盐与磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、碳基材料、无机金属阻燃剂、阻燃聚合物和扩链剂组成的复配体系等,并对烷基次膦酸盐阻燃复配体系未来的发展趋势进行了展望。

聚丁烯-1生产应用及研究进展

总结近年来国内外聚丁烯-1树脂的工业生产状况、应用进展及催化剂研究进展,并对聚丁烯-1工艺技术及产品的发展做出展望。

锂离子电池用聚酰亚胺隔膜的研究进展

本文介绍了聚酰亚胺隔膜的成膜方法和特点,以及聚酰亚胺纳米纤维膜的高性能化改性产业结构与进展,探讨了碳达峰、碳中和要求新格局下聚酰亚胺隔膜的产业前景,提出了锂离子电池用聚酰亚胺隔膜的绿色化发展建设性意见,以推动绿色能源产业健康发展。

聚乙烯薄膜用高流动性高透明LLDPE树脂的研究

介绍了中石化镇海炼化ZF4523的产品特性及加工研究,分析对比了市场常用的LLDPE膜用树脂与ZF4523在流延与吹塑领域的应用性能。结果表明:ZF4523采用的高效复配助剂,具有优良的耐温性能、低析出性能,薄膜产品光泽度好、清晰度高、透明性好等优越性能,与国外LLDPE膜用树脂相比,ZF4523的流动性好、气味散发更小,下游客户使用过程生产能耗低、具有更优良的加工性能,适用于流延和高速吹膜的生产,具备良好的性能与成本优势。

滚塑成型冷却方式的选择及应用研究

本文以聚乙烯滚塑成型制品为研究对象,运用了差示扫描量热仪、偏光显微镜等表征技术,系统研究了冷却方式对滚塑专用聚乙烯树脂的结晶性能和力学性能的影响。研究发现,冷却方式、冷却速率对滚塑材料的结晶结构、结晶度和片晶厚度有较大影响。合理调控滚塑加工过程的冷却方式和冷却速率,可以直接控制滚塑制品的聚集态结构,从而提高制品品质。本文提出合理的冷却措施,为滚塑制品的成型加工应用提供理论和实验基础。

无规共聚/均聚聚丙烯的发泡行为及其发泡材料的力学特性

将均聚聚丙烯T03和无规共聚聚丙烯E02ES进行共混改性得到系列无规共聚/均聚聚丙烯(E02ES-T03),运用超临界CO_(2)模压发泡实验、DSC、SEM和力学测试表征技术,系统地研究了E02ES-T03的发泡性能、及其发泡材料的力学特性。研究发现,T03含量的增加提高了聚丙烯试样的熔融温度和结晶度,使其发泡上下限温度均有所提高。当T03加入量低于20wt.%时,E02ES-T03发泡温度上下限的提高幅度相近,发泡窗口与E02ES相近;而当T03含量高于20wt.%时,发泡下限温度有显著提高,使得聚丙烯试样发泡窗口收窄,所得高倍率(20倍)发泡材料泡孔尺寸不均匀性、具有高开孔率(大于50%)。T03含量为20wt.%的发泡材料因其较为完整的泡孔结构和较大的结晶度,表现出优异的强度和模量,较之发泡E02ES,压缩强度、弯曲强度和拉伸强度的增幅在30%至100%。