浅谈高分子化学实验的教学改革

高分子化学实验课程是高分子专业学生学习的一门重要的实验课程,它不仅仅是高分子化学教学的重要组成部分。它不但可以帮助学生理解和进一步掌握课堂学习的知识,而且它对学生动手能力的培养、科研素质的培养等都起着重要的作用。本文简单介绍了对传统的实验教学进行改革,增加综合性和研究性试验,来进一步提高学生的动手能力和科研素质。

高分子材料的阻燃方法

综述了近年来国内外在高分子材料阻燃方法方面的研究进展。介绍了添加阻燃剂阻燃、化学反应阻燃、表面改性阻燃、合金化阻燃、纳米复合阻燃、协同阻燃等方法,分析了各种阻燃方法的特点,展望了高分子材料阻燃方法的发展趋势。

降冰片烯类化合物在高分子材料中的应用进展

简要介绍了降冰片烯的特点、性质,然后综述了降冰片烯类化合物的聚合方式以及降冰片烯在合成橡胶、离子交换膜、光学材料等方面应用进展,最后展望了降冰片烯类化合物在高分子材料中的发展趋势。

高分子阻燃剂BPS在PS-HI中的应用研究

通过熔融共混方法将高分子阻燃剂溴代聚苯乙烯(BPS)引入高抗冲聚苯乙烯(PS-HI)树脂基体中得到两者的共混体系,再在此共混体系中加入适量三氧化二锑(AO)和有机化改性蒙脱土(OMMT)作为阻燃协效剂,分别用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数和高温热分解实验研究了共混体系的阻燃性能。结果表明,BPS本身对PS-HI的阻燃效率较低,加入少量AO就能够使PS-HI/BPS共混体系的阻燃性能显著提高。当PS-HI/BPS/AO的组成为100/30/10时,复合材料的氧指数达到28.1%,水平和垂直燃烧级别分别达到FH-1级和FV-0级。同时加入AO和OMMT后,复合材料在高温下成炭能力明显增强,其阻燃机理由原来的气相阻燃变为气相与凝固相协同阻燃,但是由于材料的无焰燃烧时间过长,其垂直燃烧级别达不到FV-0级。

蒎烯在高分子材料合成与制备中的应用研究进展

简要介绍了蒎烯近年来的研究现状,综述了蒎烯聚合方法和聚合机理以及在高分子材料领域方面的应用研究现状。

异佛尔酮二异氰酸酯分子中异氰酸酯基团活性比较

利用核磁共振(NMR)对异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)分子两—NCO的活性进行了定量的比较,发现连在脂肪链上的—NCO基团活性比连在脂肪环上的活性稍大,两者活性之比约为3∶1。

原位聚合法合成PU弹性体/纳米Mg(OH)_2复合材料的研究

将预分散的纳米氢氧化镁[Mg(OH)2]加入聚氨酯(PU)弹性体反应体系进行原位聚合。结果表明,所得PU弹性体/纳米Mg(OH)2复合材料有较好的力学性能,在聚醚脱水阶段加入纳米Mg(OH)2比扩链阶段加入得到的复合材料力学性能好,纳米Mg(OH)2在PU中基本达到纳米级分散。

NG在聚氨酯中扩散性能的分子动力学模拟

为研究二异氰酸酯类型、温度、硝化甘油(NG)含量等因素对NG在聚氨酯弹性体内扩散性能的影响,用分子动力学方法,在COMPASS力场下对NG和聚氨酯弹性体混合体系进行了模拟。构建NG与不同聚氨酯弹性体的混合体系模型,并进行结构优化,先后进行恒温恒压系综(NPT)和恒温恒容系综(NVT)的分子动力学模拟,得到NG在混合体系中的均方位移,通过爱因斯坦方程计算得到其扩散系数。结果表明:NG在聚氨酯弹性体内扩散系数的数量级为10-8 cm2·s-1,与实验数据一致;扩散系数随聚氨酯弹性体链的柔顺性增加而上升;随温度的不断升高,扩散系数先缓慢上升,当超过308K后,扩散系数急剧增加。随NG含量的不断升高,扩散系数先缓慢下降,当超过14%后,扩散系数急剧下降。

不饱和聚酯／蒙脱土纳米复合材料制备及性能研究

通过原位聚合法制备了不饱和聚酯(UP)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,且研究了蒙脱土的用量对UP性能的影响。研究结果表明,采用原位聚合法可制备剥离型UP/MMT纳米复合材料,当蒙脱土的质量分数为3%时,复合体系的力学性能较UP有大幅提高。通过密度法测量复合体系的体积收缩率发现,少量蒙脱土的加入就可大幅降低UP的体积收缩率;通过DSC研究UP/MMT复合体系的固化性能发现,蒙脱土的加入可降低体系的固化温度。

聚合物材料燃烧性和阻燃性的实验方法

综述了近年来国内外聚合物材料燃烧和阻燃性能实验方法的最新进展。介绍了极限氧指数法、水平和垂直燃烧法、烟密度法、热重分析法、锥形量热仪法、辐射气化法、高温处理法等,分析了各种实验方法的特点,展望了聚合物材料燃烧和阻燃性能实验方法的发展趋势。

纳米二氧化硅表面接枝聚合改性研究进展

综述了纳米二氧化硅(Nano-SiO2)微粒表面接枝聚合改性的基本方法,分析了各种表面接枝聚合改性方法的特点,以及接枝聚合改性的研究进展。

聚苯乙烯/纳米氢氧化镁复合材料的结构和燃烧行为研究

将聚苯乙烯(PS)与表面经过改性的纳米氢氧化镁(nano-MH)进行熔融复合,制备了PS/nano-MH复合材料,采用扫描电镜对复合材料的微观结构进行了分析,用水平燃烧实验、氧指数实验、高温处理实验和锥形量热实验研究了复合材料的燃烧行为。结果表明:nano-MH颗粒表面经过硅烷偶联剂改性后,在PS基体中的团聚减少,分散更加均匀;nano-MH的加入使PS的阻燃性能得到明显改善,随着nano-MH用量的增加,复合材料的发烟和滴落减少,氧指数增大,水平燃烧级别提高,材料燃烧时的热释放速率和质量损失速率显著下降,在高温下更加稳定;nano-MH用量为60phr时复合材料燃烧时不再滴落,100phr时能够自熄,氧指数达到24.1%,水平燃烧级别可达到FH-1级;nano-MH分解产生的氧化镁增强了材料在高温下的热稳定性。

PBT／原位聚合改性凹凸棒粘土纳米复合材料的微结构与粘弹性

采用原位微乳液聚合法制备了PS修饰的凹凸棒粘土(PS-AT),红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)结果表明,PS已成功地修饰到AT表面。将所得PS-AT与PBT共混制备了PBT/PS-AT复合材料,场发射扫描电镜(FE-SEM)结果表明,复合材料中PS-AT含量较低时可得到纳米级的良好分散,且界面相容性较好;而当PS-AT含量较高时,团聚现象出现,复合材料相界面变差。这与复合材料的粘弹性的变化趋势一致,即PS-AT的加入可以使复合材料的复数黏度升高以及抗蠕变性能改善,而随着PS-AT含量的增加,复数黏度和抗蠕变性能变化不明显。

PS/OMMT纳米复合材料的阻燃性能研究

将聚苯乙烯(PS)与有机蒙脱土(OMMT)直接进行熔融共混,得到了插层型 PS/OMMT 纳米复合材料。采用水平燃烧、氧指数、热重分析、高温处理等方法对 PS/OMMT 纳米复合材料的阻燃性能进行了研究。结果表明,OMMT 的加入使 PS/OMMMT 纳米复合材料水平燃烧速度下降,氧指数增加,耐高温性能和阻燃性能增强。研究认为,OMMT 硅酸盐片层对热量、氧气和分解产物传递的屏蔽和阻隔作用是造成 PS/OMMT 纳米复合材料阻燃性能上升的主要原因。

聚氨酯弹性体/Mg(OH)_2纳米复合材料的制备与表征

将预分散的纳米氢氧化镁[Mg(OH)2]加入聚氨酯弹性体(PUE)反应体系进行原位聚合。由于预聚物粘度的影响,纳米粒子的最大添加量为5%(质量分数)。力学测试表明,所得Mg(OH)2/聚氨酯弹性体纳米复合材料的力学性能较纯PU有较大提高。复合材料置于60℃的水中3周后,拉伸强度保留93%。XRD测试显示复合材料中无明显结晶。氧指数(IO)测定显示,纳米Mg(OH)2的加入,可明显提高复合材料的难燃性能、当其质量分数为5%时,氧指数可达31。

原位插层法制备SMA/MMT纳米复合材料

采用原位聚合的方法制备了苯乙烯马来酸酐无规共聚物(SMA)/蒙脱土(MMT)纳米复合材料,研究了MMT的用量对插层效果的影响。研究表明,采用原位聚合的方法可制得SMA/MMT纳米复合材料,随着MMT用量的增加,SMA/MMT纳米复合材料逐渐由插层型过渡到部分剥离。并且将原位聚合所得SMA/MMT纳米复合材料再次进行熔融插层后,可得到剥离效果更为明显的纳米复合材料。制得的SMA/MMT纳米复合材料具有较好的加工性能。

聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃性能研究进展

从热稳定性能、燃烧和发烟行为、成炭行为、氧指数和UL94阻燃级别等方面,对聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN)阻燃性能的研究进展进行了综述,分析和探讨了PLSN的阻燃机理,展望了其发展趋势和应用前景。

热塑性淀粉/聚乙烯醇/蒙脱土三元纳米复合材料

用熔融挤出的方法制备了甘油塑化热塑性淀粉(TPS)聚/乙烯醇(PVA)蒙/脱土(MMT)纳米复合材料,添加蒙脱土和聚乙烯醇用以提高热塑性淀粉材料的力学性能。在相对湿度50%的条件下,复合材料的XRD衍射谱图和透射电子显微镜测试表明,MMT以剥离状态均匀分布在TPS/PVA基体中;力学测试表明,当MMT的质量分数从0%增至5%时,复合材料的力学性能明显提高。当蒙脱土的质量分数为3%时,复合材料最大抗张强度达到13.24 MPa,杨氏模量达到61.46 MPa。这说明蒙脱土在复合材料中可以起到物理交联点的作用,提高了复合材料的力学性能。

一种新型大分子相容剂EVOH-PPMA的合成与表征

在碱性条件下水解乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),将得到的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物水解物(EVOH)与聚丙烯接枝马来酸酐共聚物(PP-g-MA)进行熔融反应共混,制备出一种适于EVA与PP共混的大分子相容剂。通过红外光谱(IR)表征,表明得到了一种新型大分子相容剂EVOH-PPMA。

UP/纳米CaCO_3复合材料体积收缩性能的研究

研究了纳米CaCO3对不饱和聚酯树脂(UP)体积收缩性能的影响及其作用机理。结果表明,随着纳米CaCO3用量的增加,UP/纳米CaCO3复合材料的体积收缩率先下降后上升;用不同偶联剂对填料进行表面处理后,复合材料的体积收缩率较未用偶联剂处理的复合材料低,且用偶联剂硬脂酸处理填料比用偶联剂KH-570更有利于复合材料体积收缩率的下降。