有机高分子磁性材料研究进展

有机高分子磁性材料作为一种新型的功能材料,在超高频装置、高密度存贮材料、吸波材料和微电子工业等需要轻质磁性材料的领域具有很好的应用前景。室温稳定且具有实用价值的有机高分子磁性材料一直是该领域研究的热点。文中概述了纯有机类,大π键体系类,电荷转移复合物类和含金属原子复合物类等有机高分子磁性材料的最新研究进展,并介绍了各类有机高分子磁性材料的磁性能特点。

有机蒙脱土与MCM-41介孔分子筛的共同填加对聚丙烯基复合材料性能的影响

以纳米有机蒙脱土(OMMT)、MCM-41纳米介孔分子筛(不含模板剂)、OMMT/MCM-41混合物(m(OMMT):m(MCM-41)=1:1)为填料(增强组分),通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)基纳米复合材料;考察了填料种类及添加量对纳米复合材料性能的影响。实验结果表明,以OMMT/MCM-41混合物为填料时,两种粒子起到了协同增强、增韧的作用;当OMMT/MCM-41混合物的添加量(以体系的总质量计)为2.0%时,PP基纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度达到最大值,分别为45.1MPa和38.6kJ/m2,比PP分别提高了30%和53%;同时添加OMMT和MCM-41的PP基纳米复合材料的热稳定性高于单独填加OMMT或MCM-41的PP基纳米复合材料。

动态硫化热塑性弹性体的研究进展

简介了动态硫化热塑性弹性体的发展历史,并按橡胶及树脂组分的极性对动态硫化热塑性弹性体进行了分类(非极性橡胶与非极性树脂、极性橡胶与非极性树脂、非极性橡胶与极性树脂、极性橡胶与极性树脂)。综述了最近几年国内外有关动态硫化热塑性弹性体在制备与性能(包括新品种、配合体系、改性及研究手段)、流变性能、微观形态、动态力学性能方面的研究状况以及应用领域,最后展望了动态硫化热塑性弹性体的发展趋势。

改性淀粉对炭黑填充丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

用改性淀粉替代部分炭黑填充丁苯橡胶（SBR）／顺丁橡胶（BR）并用胶，考察了改性淀粉用量及偶联剂种类对混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明，用改性淀粉替代部分炭黑可对SBR／BR混炼胶的硫化产生明显的延迟作用，但改性淀粉用量的变化对焦烧时间与正硫化时间影响不大；添加偶联剂KH-570或NDZ-201延迟了混炼胶的硫化过程，KH-550能大幅度地促进硫化作用，Si-69对于体系的硫化性能略有影响；随着改性淀粉用量的增加，SBR／BR硫化胶的拉伸性能、耐磨耗性均有所降低，但弹性、动态生热和滞后性能得到了明显改善，改性淀粉最佳用量为5-8份；各种偶联剂均可提高SBR／BR硫化胶的拉伸性能，硅烷偶联剂Si-69和KH-570对弹性和动态生热也略有改善，添加偶联剂KH-550改善了SBR／BR硫化胶的抗湿滑性能，但滞后性能变差，添加偶联剂KH-570或Si-69对SBR／BR硫化胶动态力学性能的影响较小，综合考虑，以添加偶联剂KH-570较好。

乙烯基硅烷接枝聚丙烯对聚丙烯/黄麻纤维复合材料性能的影响

用熔融挤出的方法制备了乙烯基硅烷(VS)接枝聚丙烯(PP-g-VS),用接枝改性后的聚丙烯(PP-g-VS)作为基体,与黄麻纤维经过挤出注射成型制备了聚丙烯/黄麻纤维复合材料(PP-g-VS/F)。利用红外光谱仪对接枝物进行了表征,并对复合材料的力学性能、吸水性和耐热性进行了测试,最后采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的拉伸断面进行了观察。结果表明,VS成功地接枝到了PP上;经改性后的复合材料的力学性能、耐水性和耐热性都得到提高;改性后的PP-g-VS与黄麻纤维之间的界面相容性得到了明显改善。

热塑性淀粉/黄麻复合材料的研究

以玉米淀粉为原料,以甘油和尿素为增塑剂制备了热塑性淀粉(TPS),并与黄麻(F)进行共混制备了复合材料(TPS/F)。对共混条件以及黄麻用量对材料力学性能和耐水性的影响进行了研究。结果表明:在转矩流变仪中转速越高越有利于淀粉的塑化。以尿素为增塑剂制备的热塑性淀粉(UTPS)的拉伸强度(13 MPa)高于以甘油为增塑剂的热塑性淀粉(GTPS)的拉伸强度(7 MPa),而在加入黄麻后,当黄麻质量分数为20%时,GTPS/F的拉伸强度高达26.8 MPa,高于UTPS/F。黄麻的加入也提高了UTPS的耐水性,但GTPS的耐水性仍较差。

界面相容剂对HDPE/黄麻纤维复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝聚乙烯(KH-g-PE)三种界面相容剂对高密度聚乙烯(HDPE)/黄麻纤维复合材料的力学性能和耐水性的影响;考察了MAPE的用量对复合材料拉伸性能的影响;并用扫描电子显微镜对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:添加界面相容剂后,复合材料的拉伸性能和耐水性均有不同程度的提高。其中,大分子偶联剂MAPE和KH-g-PE的加入使复合材料的拉伸强度提高更为明显。

不同环境下杜仲胶/丁腈橡胶共混胶的性能

将杜仲胶(EUG)与丁腈橡胶(NBR)共混,研究了共混胶的硫化特性、结晶行为、力学性能以及不同环境下的老化性能。结果表明,当EUG用量为10份(质量,下同)时,EUG/NBR混炼胶的焦烧时间和正硫化时间以及硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率均达到最大值。添加一定量的EUG对NBR硫化胶的耐盐雾和耐紫外线性能均能起到一定程度的改善作用,而共混硫化胶的硬度和耐油性能均在EUG用量为20份时体现最佳值。差示扫描量热分析表明,上述现象产生的原因在于共混硫化胶中存在的微晶及EUG与NBR的相容性所致。

蒙脱土增容HDPE／PS共混体系

用熔融共混法制备出高密度聚乙烯(HDPE)/聚苯乙烯(PS)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,研究了经过表面处理的蒙脱土作为相容剂对 HDPE/PS 体系相容性的影响。结果表明,OMMT 层间插入了聚合物分子链;随着w(OMMT)的增加,复合材料的拉伸强度和弹性模量增加;当 m(HDPE)/m(Ps)为20:80,w(OMMT)为3%时,复合材料的拉伸强度比未加 OMMT 时提高了80%,弹性模量提高了20%;OMMT 的加入使共混体系的相形态发生了改变,表现在界面张力和分散相的尺寸减小。

含手性碳偶氮苯化合物的合成及其光异构化反应

以对氨基苯甲酸为原料,经重氮偶合、取代和酯化等一系列反应,合成一种新型含手性碳的偶氮苯化合物——4-(羧酸-2-甲基丁酯酯基)-(4'-辛氧基)偶氮苯(MBCO-Azo).利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了鉴定.通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究MBCO-Azo在甲醇溶液中的光异构化反应.结果表明:在360 nm紫外光照射下,MBCO-Azo发生由反式到顺式异构化反应,随后在440 nm可见光照射下发生由顺式到反式异构化反应.在光异构化中MBCO-Azo最大吸收波长变化较宽,可达到24 nm.由于手性单元的引入,MBCO-Azo由反式到顺式的光异构化速率略大于4-(羧基)-(4'-辛氧基)偶氮苯(CO-Azo),而顺式到反式的回复速率则略小.

聚丙烯纤维表面接枝及其吸附性能的研究

采用超声波促进化学接枝法,在水相悬浮体系中将甲基丙烯酸(MAA)接枝到聚丙烯(PP)纤维表面,制备出接枝率为7.5%的弱酸性阳离子交换纤维(PP-g-MAA纤维).探讨反应时间、引发剂浓度、单体浓度等工艺条件对接枝率的影响.红外光谱数据证明MAA接枝到PP链上.考察PP-g-MAA纤维对重金属Cd2+和Cu2+的吸附性能.实验表明:PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+具有较好的吸附能力,当初始质量浓度为10 mg/L时,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附率分别为90%和95%.用Langmu ir和Freund lich方程对其吸附等温线进行线性回归.结果表明,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附在研究的浓度范围内比较符合Langmu ir模型,但只有在离子质量浓度低于10 mg/L时才符合Freund lich模型.

聚乙烯粉紫外光接枝丙烯酸及其黏合性能的研究

采用紫外光照射法,以二苯甲酮(BP)为光引发剂,将丙烯酸(AA)接枝到低密度聚乙烯(LDPE)粉末表面,制备出聚乙烯接枝丙烯酸(LDPE-g-AA)热熔胶.通过红外光谱鉴定接枝物的结构,利用羰基C==O的特征峰(1 712 cm-1)与CH2的特征峰(1 460 cm-1)的面积比值定量测定接枝率.研究LDPE粉末粒径、界面剂用量、紫外光照射时间、引发剂用量和单体用量等工艺条件对接枝率的影响.当紫外光照射时间为15 m in,每100 g LDPE二苯甲酮用量为3 g、AA用量为15 g时,接枝率可达8.0%.最后考察接枝产物的接枝率对金属铁片剥离强度的影响:随接枝率的增加,LDPE-g-AA热熔胶对铁片的剥离强度增大,可达到2.0 kN/m.

氟硅丙共聚物乳液的制备及其疏水涂层的研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(Actyflon-G04)为疏水功能单体,与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和(甲基)丙烯酸酯单体等进行乳液共聚,制备低表面能氟硅丙共聚物乳液,可用于疏水涂层.考察硅单体KH-570和氟单体Actyflon-G04用量对乳液聚合转化率和凝胶量的影响,探讨共聚物类型和Actyflon-G04用量对共聚物乳液涂层水接触角的影响,并考察涂膜的综合性能.结果表明:当KH-570和Actyflon-G04用量分别为共聚单体总质量的2%和15%时,单体转化率可达97%以上;聚合乳液无凝胶,所合成的氟硅丙共聚物乳液综合性能最佳,其在铁片表面涂层对水接触角为95°、涂膜附着力1级、铅笔硬度为HB、耐冲击力>50 cm.氟硅丙共聚物乳液在不同材质基板表面涂层对水的接触角略有差异,其中在玻璃表面水接触角最高,可达108°.

4-羧酸正己酯基-4'-正己氧基偶氮苯液晶的合成与表征

以4-羧基-4'-羟基偶氮苯为偶氮苯化合物母体,与n-溴己烷发生酯化和醚化反应,制得4-羧酸正己酯基-4'-正己氧基偶氮苯液晶.利用红外光谱、核磁共振氢谱以及紫外可见光谱分析产物的结构,并研究其在乙醇溶液中的光异构化反应,采用差示扫描量热(DSC)和偏光显微镜(POM)表征其液晶性.结果表明:在紫外光照射下,该液晶分子会发生顺反结构的光异构化反应;同时发现该化合物为双向热致液晶,且表现出近晶态液晶织构.

含对甲氧基偶氮苯侧基聚甲基丙烯酸酯的合成及其光异构化

采用功能基化法,将甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物[Poly(MAA-co-MMA)]和4-甲氧基-4′-(1-溴丁氧基)偶氮苯(MBAzo),在三乙胺存在下,通过大分子酯化反应制得含对甲氧基偶氮苯侧基聚甲基丙烯酸酯[Azo-Poly(MAA-co-MMA)].利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和核磁共振碳谱(13C-NMR)对该聚合物的结构进行鉴定,并用1H-NMR确定该聚合物的摩尔组成.通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究该聚合物在氯仿溶液中的光异构化反应.结果表明,Azo-Poly(MAA-co-MMA)在350 nm紫外光照射下发生反式→顺式异构化反应,随后在460 nm可见光照射下发生顺式→反式异构化反应,其光异构化反应速率与小分子4-甲氧基-4′-(1-溴丁氧基)偶氮苯化合物相近.

含偶氮苯基团甲基丙烯酸酯单体的合成与表征

分别以对甲氧基苯胺和对硝基苯胺为原料,经重氮偶合、取代反应以及酯化反应,合成2种含偶氮苯基团甲基丙烯酸酯单体——4-[4-(4-甲氧基苯基偶氮)苯氧基]丁基甲基丙烯酸酯和4-[4-(4-硝基苯基偶氮)苯氧基]丁基甲基丙烯酸酯.利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR),对所合成的单体及反应中间体进行结构表征,并探讨合成反应条件.通过UV-Vis吸收光谱研究其紫外特征,其结果表明,由于引入柔性的丁基,含偶氮苯基团甲基丙烯酸酯单体的紫外吸收峰均没有发生明显位移.

改性大豆分离蛋白对顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料性能的影响

将糊化改性的大豆分离蛋白(SPI)等量替代炭黑填充至顺丁橡胶/丁苯橡胶中,研究了改性SPI的粒径和热性能,考察了改性SPI用量对橡胶复合材料物理机械性能、热性能、压缩生热性能的影响,并与白炭黑和轻质碳酸钙填充复合材料进行了对比。结果表明,改性SPI的中位径由原来的115.25μm减小至37.63μm,比表面积由原来的20.94 m2/kg增加至66.00 m2/kg,且热稳定性明显高于原SPI;随着改性SPI用量的增加,复合材料的拉伸强度、300%定伸应力和耐磨性能逐渐降低,扯断伸长率提高,邵尔A硬度和回弹率没有太大影响,热稳定性和压缩温升提高;与其他填料相比,3份改性SPI填充复合材料的拉伸强度和300%定伸应力最大,试中温升最小。

不同结构颗粒对PMMA基复合材料性能影响

采用原位本体聚合法制备PMMA/MCM-41(with template),PMMA/SBA-15(with template),PMMA/SiO2三种复合材料.研究了介孔分子筛MCM-41,SBA-15和SiO2对PMMA复合材料拉伸强度,冲击强度,热稳定性的影响.由于合成介孔分子筛MCM-41,SBA-15时所用的模板剂CTAB和P123分布于孔口处和颗粒表面上,分别与PMMA基体产生物理缠结作用,增加了两者的相容性;且P123(EO20PO70EO20)表面有较大的PO/EO比率,与小分子量的CTAB相比有较强的疏水性,使得PMMA/SBA-15(with template)复合材料的性能要优于PMMA/MCM-41(with template).

界面作用对PMMA/MCM-41/OMMT复合材料性能的影响

通过单体插层原位本体聚合的方法,制备了多种不同含量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土/介孔分子筛(无模板剂)复合材料.研究了不同结构填料与基体间的界面作用,以及不同结构填料的比例变化对复合材料性能的影响.研究结果表明:有机蒙脱土(OMMT)与介孔分子筛MCM-41(无模板剂)共同作为填料,与基体发生较强的界面效应,形成新型网络复合结构,两种粒子起到了协同增强作用;当有机蒙脱土(OMMT)/介孔分子筛(MCM-41)混合填料(比例为1:1)含量为0.5%时,PMMA基纳米复合材料的拉伸强度达到最大值49.0MPa,比PMMA提高了15%;同时添加OMMT和MCM-41的PMMA基纳米复合材料的热稳定性高于单独添加OMMT或MCM-41的PMMA基复合材料.