官能化丙烯酸酯类涂料树脂的制备及性能研究

通过溶液聚合方法合成了不同共聚物组成的羟基丙烯酸树脂,采用乌氏黏度计及傅里叶变换红外光谱对合成树脂的黏度及其结构进行了表征;采用所合成的丙烯酸树脂与多异氰酸酯制备涂膜,研究了涂膜在不同温度及不同时间下的固化行为,并对涂膜的性能进行了测试。结果表明:实验合成的羟基丙烯酸树脂与六亚甲基二异氰酸酯三聚体所制备的涂料性能优异,涂膜附着力均可达1级或更好,硬度高达4H,耐化学试剂性能优良。

高固含量羟基丙烯酸涂料树脂的制备及性能研究

以溶液聚合法合成了2种不同组成的羟基丙烯酸树脂,研究了引发剂、反应温度与共聚物组成对共聚物相对分子质量、羟值和聚合体系黏度的影响。采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体分别与2种羟基丙烯酸树脂进行交联固化,并表征了树脂及其交联固化涂膜的机械性能、耐化学试剂性能和热稳定性。结果表明:共聚物组成中苯乙烯的加入明显降低了聚合体系的黏度,提高了树脂固含量,改善了涂膜物理性能。通过对引发剂用量、聚合反应温度、反应单体配比的控制,成功地制备出固含量为70%,综合性能优良的羟基丙烯酸树脂。

水相悬浮法合成氯磺化聚乙烯的结晶动力学

采用水相悬浮法合成了氯磺化聚乙烯(CSM),并用差示扫描量热仪(DSC)研究了产物中不同氯、硫含量对氯磺化聚乙烯结晶行为的影响,结果表明,由БopoxobckИЙ方程得到的结晶动力学参数,较好地解释了氯磺化聚乙烯非等温结晶过程中的成核与生长机理。而且随着降温速率的增加,Avrami指数n并没有大幅度的变化,约为4左右。说明CSM为三维球晶结晶生长,结晶速率常数变化无规律,但变化数量级非常小。

耐油性PA6/NBR共混物的制备与性能研究

采用不同种类的丁腈橡胶(NBR)与聚酰胺6(PA6)熔融共混制备了聚酰胺6/丁腈橡胶混合物(PA6/NBR),考察了共混过程中扭矩值的变化,并研究了不同腈基含量共混物的拉伸性能及耐溶剂性能。结果表明,随着NBR含量的增加,共混物的熔体黏度、体积溶胀率与质量溶胀率均显著提高,但拉伸强度下降。红外光谱分析表明,NBR与PA6在高温高剪切作用下存在微化学反应;并随着腈基含量的增加,PA6/NBR共混物的平衡扭矩增大,拉伸强度明显提高,耐溶剂性下降。

磺化聚芳醚酮砜/ZrO2复合型质子交换膜的制备与性能

通过溶胶-凝胶法制备了纳米ZrO2无机粒子,再通过溶胶共混法制备了不同ZrO2含量的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)复合膜.红外光谱显示复合膜中存在Zr—O—Zr吸收峰.扫描电镜照片显示纳米ZrO2无机粒子能够均匀地分散在SPAEKS聚合物基体中,未发生团聚现象.通过对复合膜的性能测试发现,纳米ZrO2无机粒子的引入提高了复合膜的热稳定性、吸水率和质子传导率.在80℃时,SPAEKS/ZrO2-10%(质量分数)复合膜的甲醇渗透系数为5.6×10-7 cm2/s,低于SPAEKS膜的甲醇渗透系数(6.7×10-7 cm2/s).同时,复合膜在80℃时的质子传导率都在0.08 S/cm以上.

磺化聚芳醚酮砜的热降解动力学

通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究。采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学。研究表明,通过Kissinger方法计算得到SPAEKS的活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r(磺化度0.8的SPAEKS-4,E=149.16 kJ/mol,lnA=23.93,n=2.6,r=0.9887)。通过Flynn-Wall-Ozawa方法计算得到SPAEKS的平均活化能E(SPAEKS-4的活化能为140.73 kJ/mol),而且所求活化能在相同磺化度下略低于用Kissinger方法所求,但活化能都随着磺化度的增加而增大。

纳米无机粒子/PC/ASA复合材料的力学性能与微观结构

为研究无机刚性粒子对聚碳酸酯/(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯)三元共混物合金(PC/ASA)的力学性能的影响,采用熔融共混方法制备了PC/ASA/SAN/TiO2和PC/ASA/SAN/CaCO3两种复合材料,并对其缺口冲击,拉伸,熔融指数测试和冲击断面的形貌观察,分析研究了不同含量,不同粒径的无机填料对PC/ASA合金增韧,增强,流动性能的影响。试验结果表明,CaCO3体系和TiO2体系冲击强度均随填料用量增加而明显降低;无机填料/PC/ASA复合材料的力学性能总体呈下降趋势,流动性能则随无机填料含量的增大而显著增大。

氯磺化聚乙烯的降解动力学

通过热重分析仪研究了不同氯硫含量的氯磺化聚乙烯(CSM)在不同升温速率下的热分解行为。采用Ozawa及Kissinger方程研究了氯磺化聚乙烯的降解动力学,研究发现CSM的热降解过程包括两个主要失重平台,而且氯磺化聚乙烯的热分解反应不是一级反应。Ozawa方程计算的活化能随着产物中氯硫含量的增加从304.661kJ/mol下降到292.573kJ/mol。Kissinger方程计算的活化能分别为282.785kJ/mol和274.176kJ/mol。ln(β/Tm2)对1/Tm作图得一直线,证明氯磺化聚乙烯的热分解符合无规分解模型。

侧链型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇复合型直接甲醇燃料电池用质子交换膜

通过溶液共混法制备了不同磺化聚乙烯醇(SPVA)含量的侧链型磺化聚芳醚酮/磺化聚乙烯醇(S-SPAEK/SPVA)复合膜.应用红外光谱(FTIR)对复合膜进行了表征,扫描电镜(SEM)显示SPVA均匀分布在复合膜中.通过对复合膜的性能测试发现该系列复合膜具有良好的热性能、较高的吸水率和保水能力.SPVA中的羟基能有效地阻碍甲醇的透过,甲醇渗透系数从S-SPAEK/SPVA5复合膜的7.9×10-7cm2·s-1降低到S-SPAEK/SPVA30的1.3×10-7cm2·s-1,比S-SPAEK膜的11.5×10-7cm2·s-1降低了一个数量级.SPVA的引入增加了亲水基团数量,增加了复合膜的吸水和保水能力,有利于质子按照"Vehicle"机理和"Grotthuss"机理进行传递,柔软的SPVA链段与S-SPAEK侧链聚集成亲水相区,形成连续的质子传输通道,提高了复合膜的质子传导率.在25和80℃时,S-SPAEK/SPVA30复合膜的质子传导率分别达到了0.071和0.095S·cm-1.可见,S-SPAEK/SPVA复合膜有望在直接甲醇燃料电池中得到应用.

聚乳酸载阿奇霉素微球包裹和体外释放行为

以溶剂-挥发法制备的聚乳酸微球为载体材料,阿奇霉素为被包裹药物。通过紫外光谱(UV)和扫描电镜(SEM)研究微球的包裹行为;建立药物的UV回归方程,以高效液相色谱(HPLC)研究载药微球的体外释放行为,并建立药物的HPLC回归方程。结果显示,在阿奇霉素投入量为10%时微球具有较好的形态,而且包封率达到90%;药物的释放为两相释放,第一阶段为暴释,第二阶段为溶蚀释放。研究结果为聚乳酸药物缓释微球进一步应用提供技术和参数支持。

含氨基磺化聚芳醚酮砜质子交换膜的制备与性能

通过四元缩聚的方法合成了带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS).采用红外光谱和核磁共振谱表征了Am-SPAEKS共聚物的结构.该共聚物膜具有较好的热性能、尺寸稳定性、较高的质子传导率和阻醇能力.在80℃时Am-SPAEKS-1膜的质子传导率达到0.0894 S/cm,而其甲醇渗透系数在25℃时为0.24×10-6cm2/s,低于相同温度下SPAEKS膜(0.87×10-6cm2/s)和Nafion膜(2×10-6cm2/s).结果表明,Am-SPAEKS膜能够满足质子交换膜燃料电池(PEMFC)的使用要求.

磺化聚芳醚酮砜/TiO_2复合质子交换膜的制备与性能

为了满足高温燃料电池对质子交换膜的要求,通过溶胶共混法制备了掺有不同含量TiO2纳米粒子的磺化聚芳醚酮(SPAEKS)/TiO2复合膜。红外光谱证实TiO2被引入到SPAEKS共聚物中。扫描电镜(SEM)照片显示,纳米级的TiO2粒子能够均匀地分散在SPAEKS共聚物基体中。通过对复合膜的性能测试发现TiO2的引入,复合膜的热稳定性、吸水率、保水能力及阻醇性能都有所提高。而且SPAEKS/TiO2复合膜的质子传导率高于SPAEKS膜,并在高温时尤为明显,能够满足高温燃料电池的需要。

用于直接甲醇燃料电池的磺化聚芳醚酮砜/聚偏氟乙烯复合膜的制备与性能

通过共混的方法制备了磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合型质子交换膜。红外光谱(FT-IR)表明复合膜中存在C-F和O=S=O收缩振动峰。X射线衍射(XRD)结果表明,随着PVDF含量的增加,PVDF的结晶峰明显增强。扫描电镜照片显示,当PVDF含量低于20%时,有细小的晶体颗粒均匀分布在膜的表面,而当PVDF含量高于20%时,复合膜的表面和断面都有微孔存在。热重分析(TGA)证实PVDF的引入提高了膜的热稳定性。PVDF质量分数为15%的复合膜在25℃时的质子传导率保持在0.055 S/cm,而甲醇渗透系数降低到2.28×10-7cm2/s,能够满足直接甲醇燃料电池的需要。

磺化聚芳醚酮酮砜离子交换膜的制备与性能

采用直接缩聚的方法,通过调整磺化单体(3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜)和非磺化单体(1,4′-二(4′-氟苯甲酰)苯)的比例与双酚单体(2,2′-二(4-羟基苯基)丙烷)共聚合成了系列具有不同磺化度(0.2～1.2)的磺化聚芳醚酮酮砜共聚物。通过红外分析(FT-IR),差示扫描量热分析(DSC),热重分析(TGA)对其结构和性能进行了表征,研究表明,随着磺化度的增加,Na+离子的扩散系数从0.96×10-11S2/m增加到1.25×10-10S2/m,并通过透射电镜(TEM)对其进行了微观结构研究,从结构上解释了膜的物理性能,初步建立了结构与性能之间的关系。

磺化聚芳醚酮砜中磺酸基团的降解动力学

采用不同升温速率,对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS,磺化度为0.8)共聚物在不同气氛中进行了热重分析。研究表明,SPAEKS在空气中更容易完成高分子主链的完全断裂。分别用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法对SPAEKS中磺酸基团进行了降解动力学研究,得到其活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r。发现在同种气氛条件下,Flynn-Wall-Ozawa方法所得的活化能比Kissinger方法求出的活化能略低;在空气气氛中求得的活化能要低于氮气气氛中的活化能。建立了SPAEKS在两种气氛中的寿命方程,为质子交换膜材料在具体使用温度下的使用寿命提供了理论依据。

氯磺化聚乙烯增韧聚氯乙烯

以水相悬浮法合成的氯磺化聚乙烯作为增韧剂,采用熔融共混的方法制备了氯磺化聚乙烯/聚氯乙烯(CSM/PVC)共混物。考察了CSM含量对其拉伸和冲击性能的影响,并对其进行了动态力学分析和形态分析。研究发现,氯磺化聚乙烯和聚氯乙烯部分相容,氯磺化聚乙烯能够均匀地分散在聚乙烯基体中。随着CSM含量的增加,共混物的冲击强度先增加后降低,而拉伸强度则随着CSM含量的增加而降低。

气氛对侧链型质子交换膜材料降解行为的影响

利用缩聚反应合成了不同磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮(SPAEK)质子交换膜材料,红外光谱与氢核磁谱图证实所合成产物为目标产物。通过热重分析仪(TGA)对SPAEK在氮气和空气中的热性能研究发现,SPAEK在氮气中的热稳定性要好于在空气中的。通过Friedman方法计算得到了不同磺化度SPAEK分别在氮气和空气氛围下的活化能E和相关系数r。利用Coats-Redfern方法探讨了SPAEK的降解机理,结果表明SPAEK的降解机理为F1机理。

高固含量羟基丙烯酸涂料树脂的制备及性能研究

以溶液聚合法合成了2种不同组成的羟基丙烯酸树脂，研究了引发剂、反应温度与共聚物组成对共聚物相对分子质量、羟值和聚合体系黏度的影响。采用六亚甲基二异氰酸酯（HDI）三聚体分别与2种羟基丙烯酸树脂进行交联固化，并表征了树脂及其交联固化涂膜的机械性能、耐化学试剂性能和热稳定性。结果表明：共聚物组成中苯乙烯的加入明显降低了聚合体系的黏度，提高了树脂固含量，改善了涂膜物理性能。通过对引发剂用量、聚合物反应温度、反应单体配比的控制，成功地制备出固含量为70％，综合性能优良的羟基丙烯酸树脂。

氯磺化聚乙烯在不同气氛中的热降解行为

利用热重分析仪(TGA)研究了氯磺化聚乙烯(CSM)在氮气和空气中的热降解行为,探讨了气氛对CSM热降解的影响。研究表明,CSM的热分解过程分为两个失重平台,随着升温速率的升高,聚合物的分解温度逐渐升高。分别用Kissinger和Flynn-Wal-lOzawa方法对CSM中第一个失重平台(磺酰氯基团)的降解行为进行了研究,得到其活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r。发现在同种气氛条件下,Flynn-Wal-lOzawa方法所得的活化能比Kissinger方法求出的活化能略高,在空气气氛中求得的活化能要低于氮气气氛中的活化能。

橡胶含量及加工条件对HIPS/PS/PB-g-PS共混物性能的影响

用乳液聚合以CHP-FeSO4为引发体系合成PB-g-PS接枝粉料,与商业高抗冲聚苯乙烯(HIPS)和聚苯乙烯(PS)共混制备HIPS/PS/PB-g-PS合金。当HIPS的质量分数为10%,PB-g-PS的加入量为15%时体系发生脆韧转变。当HIPS质量分数为10%,橡胶加入量为15%时,体系的冲击强度随挤出机转数的增加而变大。扫描电镜(SEM)研究表明:挤出机转数低加工时剪切强度不够,体系的相容性不好导致脆性断裂。