聚1—三甲硅基丙炔的改性及其氧氮透过性

80年代才研制的聚1-三甲硅基丙炔(PTMSP)的T_g高于200℃,而它在室温的气体透过性呈橡胶态聚合物的特性,透氧和透醇速率极高,Po_2达5×10~3Barrer,是一代新型富氧膜材料。但TMSP制备和聚合难度大。目前尚只有日、美等国取得一些进展,他们     

老化对聚(1-三甲基硅基-1-丙炔)气体渗透性能的影响

采用溶液浇铸法,制备了厚度为50~202 μm的聚(1-三甲基硅基-1-丙炔)(PTMSP)膜,研究了膜厚度、储存温度以及储存气氛对其气体渗透性能的影响。 在室温下储存时,PTMSP膜发生物理老化,气体渗透系数先是迅速下降,然后缓慢降低并趋向平稳。 在空气气氛中的下降速率要略大于在N2气气氛中。 气体渗透系数的下降速率随膜厚度的减小而增大。 在高温(100 ℃)空气气氛中,受物理及化学老化的共同作用,PTMSP膜气体渗透系数的下降速率进一步增大,IR谱图表明,聚合物氧化生成了C=O等极性基团。 随储存时间的延长,溶解度系数基本不变,扩散系数的下降是导致气体渗透系数下降的主要原因,这与聚合物体积松弛和(或)致密化及极性基团的形成所造成的自由体积的减小紧密相关。     

聚1—三甲硅基丙炔膜的溴化和气体透过性

在新的气体分离膜材料中,聚1-三甲硅基丙炔(PTMSP)以其高的气体透过性和优异的成超薄膜性而引起各方面的兴趣。目前的研究热点是如何提高PTMSP的氧氮透过分离系数(ao_2/N_2)和气体透过稳定性。Langsam用氮稀释的氟气对PTMSP膜进行表面氟化处理,大幅度地提高了膜的ao_2/N_2,但处理过程中伴随着剧烈的裂解,控制困难。Gozds以N-溴代丁     

芳香聚酰亚胺气体分离膜

芳香聚酰亚胺一直在电子、复合材料及粘接剂等领域广泛地应用。最近,聚酰亚胺膜已用于气体的分离过程。这是因为芳香聚酰亚胺是具有高玻璃化温度的玻璃态聚合物,它对小分子比大分子有更大的选择透过性,高选择性是与玻璃态聚合物的僵硬主链,对不同尺寸的分子提供筛分作用相连系的。新开发的芳香聚酰亚胺膜是用联苯四甲酸二酐与芳香二胺缩聚制备的聚酰亚胺溶液制造的。这种中空纤维状的膜是由一个多孔结构支撑的一个很薄的外表面组成的。它可通过聚合物溶液采用干——湿法过程纺丝而成,经溶剂交换干燥,外层的致密部分由计算可知厚度低于0.1μm。它对H_2与CO、CH_4.N_2及其它气体的分离有高度的选择性。由于它具有聚酰亚胺特有的耐高温性能,所以可以在很广的气体加工条件下使用。这种膜对水蒸气有很高的透过性,因而也可用于有机蒸气的脱水,或空气干燥。此膜对水蒸气的透过速度为乙醇的100～200倍。30%的乙醇水溶液,经一次膜分离,浓度可提高到99%。空气干燥系统可产出达到-50℃露点的空气。     

氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件及其对氯苯的气敏性研究

建立了玻璃光波导气敏元件检测氯苯气体的方法.采用浸渍-提拉法将ZnO敏感膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制出了检测氯苯气体的ZnO薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并用该玻璃光波导气敏元件对挥发性有机气体进行了检测.实验结果表明,在室温下,气敏元件对氯苯气体有明显的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,对...     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导及其气敏性研究

采用溶胶-凝胶法制备出氧化锌薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并在光波导传感检测系统中对二甲苯气体进行检测.结果表明,室温下该气敏元件对二甲苯气体有较好的响应,而对相同浓度的其它挥发性有机气体的响应相对较小,能检测出的二甲苯气体的响应范围为1×10-3～4×10-6,而对其它挥发性有机物气体的响应相对较小.同时该气敏元件...     

用于C1化学具有选择吸附—脱附特性的气体分离膜

本工作研究了吸附剂、催化剂等固体添加物混入微孔聚砜膜中对C_1化学用原料气-H_2和CO的选择透气性的影响,普遍的结果是显著地提高了膜对气体的分离因子,且与吸附剂、催化剂的化学、物理性质有一定关系。因此,气体的渗透过程除了有诺森流和粘性流外,还可能生成吸附态过渡络合物,影响气体的吸附-脱附能力而提高了分离因子,提出了过渡吸附态的气体促进输送机理。     

偶氮无定形分子材料的合成与表征

小的有机分子在室温以上能形成稳定的无定形玻璃态称为无定形分子材料(amorphousmolecular materials)[1].无定形分子材料有着有机小分子的结构,却具备聚合物的特殊性能,如具有玻璃态,可旋涂成膜等,因此这一类特殊材料引起了人们极大的研究兴趣[1~4].与晶态、液晶态等相态相比,     

聚(1-氯-2-苯基乙炔)衍生物研究进展

双取代乙炔聚合物在小分子气体渗透与分离、发光弹性体、偏振荧光发射等领域有着突出的表现,成为聚乙炔研究领域的主流方向,聚(1-氯-2-苯基乙炔)衍生物是其中的一个特殊品种,对该类聚合物的聚合反应催化剂、聚合反应机理的深入研究对于发展功能性双取代乙炔聚合物具有重要意义.本文简要回顾聚(1-氯-2-苯基乙炔)衍生物合成的发展历程,通过典型案例分析催化剂体系的演进过程中研究者们解决的一系列科学问题,总结催化剂体系、推拉电子取代基对聚合反应的影响,同时沿着超高透气性聚(双取代乙炔)研究及其在气体分离领域中的应用探索的发展脉络,指出该领域在催化剂研制、反应路线设计等方面的关键问题和可能解决方案,为制备具有先进功能的聚(双取代乙炔)提供了新思路.     

取代聚炔的合成及其分离性能

具有优异物理和化学性能的新聚合物开发推动了取代聚炔的设计与合成。聚炔中功能侧基的引入赋予其非线性光学、液晶、发光、螺旋手性和高气体渗透等性能。作为一种重要的分离膜材料,与传统的玻璃态聚合物膜材料不同,这种无定形、高刚性的聚合物的显著特点是具有非常高的气体渗透系数和蒸汽／气体分离系数。有关其气体分离、天然气净化和对映体拆...     

氧化镍-铁酸锌复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件的制备及其对硫化氢气体的气敏性

用溶胶-凝胶法制成了NiO掺杂的ZnFe2O4溶胶,并用浸渍提拉法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了NiO-ZnFe2O4复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并对无机有毒气体进行了检测。 实验结果表明,在室温下,该传感元件对H2S气体具有一定的选择性响应,而对相同浓度的其它无机气体的响应相对较小,能够检测到1.0×10-9（体积比）的H2S气体,其响应和恢复时间分别是6和8 s。 该元件具有灵敏度高、响应-恢复快、可逆性和重复性好、容易制备,在室温下便于操作等特点。     

CF4等离子体表面氟化PTMSP膜

本文对聚三甲基硅基丙炔(PTMSP)膜进行CF_4等离子体表面氟化研究。改性的PTMSP膜氧氮选择性显著提高(P_(O_2)/P_(N_2)=4-5,P_(O_2)=10~2-10~3barrer)。等离子体改性条件,如处理时间、单体压力、放电功率对PTMSP膜透气性的影响进行了研究。XPS谱分析表明改性后,膜表层化学组成发生了显著变化、碳硅含量大幅度减小,氟含量随着处理程度的增加而增加,氟碳比与膜的选择性有着密切的关系,当 F/C>1时,膜的P_(O_2)/P_(N_2)可达4以上。     

等离子体改性提高PTMSP膜氧氮选择性

膜材料中迄今以聚三甲基硅基丙炔(PTMSP)的透气速率最大,其氧透过速率比PDMS高一个数量级,但氧氮分离系数小,透气性不稳定。改性PTMSP,以提高其透气选择性和透气速率稳定性引起人们的极大关注。本文报道,在外极管式电容耦合反应器中,     

聚酰亚胺气体分离膜的进展

本文叙述了近年来聚酰亚胺气体分离膜的发展概况。讨论了聚合物结构、共聚改性、交联改性和成膜历史对聚酰亚胺透气性能的影响。脂环族聚酰亚胺和六氟二酐(6FDA)型聚酰亚胺兼具有高透气性和高透气选择性,是一类具有发展前途的气体分离膜材料。     

DSC法测定PS玻璃化温度的再研究

对Fevotte提出的由DSC曲线构建玻璃化温度谱图的方法进行了改进,将橡胶态含量为0.5时的温度定义为聚合物的Tghr.采用改进Fevotte方法重新研究了PS的玻璃-橡胶态转变,PS的Tghr值比半比热外推法结果Tghc高约4K,当考察热处理时间和降温速率对聚合物玻璃-橡胶态转变的影响规律时,改进方法得到的结果与理论分析更为一致.聚合物的Tghr受热历史影响,随热处理条件改变,通过对不同降温速率冷却后样品滞后焓数据的拟合,推测PS样品的Tghr在377.5～390.9K范围内变化.     

偶氮苯型侧链液晶聚合物的阻隔特性研究

合成了偶氮苯侧链液晶聚合物聚甲基丙烯酸(3-[4-(4′-氰基偶氮苯)苯氧基]丙酯)(PM3ABCN),采用原位掠入射X射线衍射(GIXRD)方法研究了该聚合物膜在向列相和各向同性态(无定形相)时对气体的阻隔特性.并采用X射线能谱仪(EDS)分析铁片氧化后的氧含量,计算得到渗透通过聚合物膜的氧气的量.结果表明,当PM3ABCN膜处于各向同性态时,通过聚合物膜的氧气平均渗透量为1.92×10-3cm3 day-1m-2;而处于液晶态的膜对氧气的阻隔性提高了4.4倍,氧气平均渗透量为4.38×10-4 cm3day-1 m-2.结合样品表面的显微分析结果,探讨了液晶凝聚相结构对气体小分子的阻隔机理.     

主链含硅的芳族聚酰胺的合成及其气体选择透过性能

采用界面缩合聚合方法，合成了一系列主链含硅的芳族聚酰胺，从化学结构与气体透过性能关系的角度研究了此类聚合物均质膜的气体透过性能，结果表明，此类聚合物膜对Ｈ２、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２、ＣＨ４的气体透过系数大小顺序符合一般玻璃态聚合物规律；在刚性强的高分子链段中引进柔性基因，可提高聚合物的气体透过系数；高分子主链有较强内旋转能力的聚合物，气体透过系数大；高分子主链的化学结构相同，苯环上带有侧甲基的聚合物有高的气体透过系数；硅原子上带有侧苯基的聚合物，其气体扩散系数大于而溶解系数小于硅原子上携有侧甲基的聚合物．结论为，在刚性高分子主链中引入柔性基团和提高刚性链间隙是增大气体透过含硅聚酰胺膜速率的有利因素．     

XPS STUDIES ON SURFACE MODIFIED POLY [1-(TRIMETHYLSILYL)-1-PROPYNE] MEMBRANES Ⅱ SURFACE MODIFICATION BY BROMINE VAPOR*

Surface modification of poly [1-(trimethylsilyl)-1-propyne] (PTMSP) membranes bybromine vapor has been studied. It is shown that Br/C atomic ratio at the surfaces increased withthe time of bromination until about 60 min, then it reached a plateau. The results of XPS and IRstudies indicated that the addition of bromine to double bonds and the replacement of H on CH_3 bybromine had taken place so that a new peak at 286.0 eV (C--Br)in C_(1s) spectra and some newbands, e. g. at 1220 and 580cm~(-1) in IR spectra were formed. The fact,t Po_2, permeability ofoxygen, decreased and α_(O_2/N_2), separation factor of oxygen relative to nitrogen, increased withbromination time, shows that surface modification of PTMSP by bromine may be an efficient approach to prepare PTMSP membranes used for practical gas separations.     

基于1-(4-己氧)苯和2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪功能化芴单元的聚合物蓝光材料的合成与表征

以聚(9,9-二己烷芴)(1)和聚(9,9-二(1-(4-己氧)苯)芴)(2)作为参照物,通过Suzuki偶联反应合成了侧链9位碳含有4-己氧基苯和2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪单元的芴共聚物3.聚合物1,2和3固体粉末的5%质量热损失温度分别是274,318和401℃,玻璃化转变温度分别是91,120和139℃.聚合物1,2和3在甲苯溶液中的最大吸收峰和荧光发射峰分别在380和435 nm.从聚合物1到聚合物3,薄膜的荧光发射最大半峰宽逐渐降低.大体积刚性吸电子2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪基团的引入,使聚合物1,2和3的热稳定性、蓝光发射的色纯度和光谱稳定性逐渐提高,不同工作电压驱动下聚合物3稳定的电致发光光谱进一步证明了这一点.聚合物1,2和3的最高占有轨道能级分别为-5.72,-5.95和-5.96eV,最低未占有轨道能级分别为-2.70,-2.39和-2.43 eV.聚合物1,2和3的三线态能级分别为2.82,2.81和2.97 eV.聚合物1,2和3的单线态-三线态能级差分别是0.32,0.32和0.15 eV.4-己氧基苯的引入使聚合物的能隙变宽,而吸电子的2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪的引入使聚合物单线态-三线态能级差依次减少.聚合物1,2和3粉末均易于形成非晶薄膜.聚合物3粉末的有序性介于聚合物1和2之间,聚合物2侧链的烷氧基苯有助于提高固体粉末有序形态的多样化.综合结果表明,侧链含有刚性4-己氧基苯和2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪基团的无规共聚物3具有更佳的综合光电性质.     

非晶物理框架下开展聚合物玻璃化转变教学的思考与探索

玻璃化转变是高分子物理教学中的重要内容.一些高分子物理教科书将聚合物玻璃化转变简单描述为玻璃到高弹态的力学转变,可能局限了学生对玻璃化转变重要科学问题认识的深度、广度和想象空间,甚至造成一些学生认为只有聚合物才存在玻璃化转变.笔者注意到了这一问题,考虑将聚合物玻璃化转变放在非晶物理框架下进行讲授;强调玻璃化转变是非晶物...