接枝鸟苷酸粘胶纤维合成及优化工艺

为合成一种以天然阻燃材料为功能片段的新型阻燃粘胶纤维,以羧基化粘胶纤维为基材,以鸟苷酸(GMP)为阻燃功能片段,二环己基碳二亚胺(DCC)为交联剂,合成出接枝鸟苷酸羧基化粘胶纤维。探索其优化合成工艺,并进行形貌、力学及热性能进行表征。结果表明:合成接枝鸟苷酸粘胶纤维的最优工艺为:DCC/羧基化粘胶纤维质量比为0.8,在pH为5.5的50%乙醇液中于60℃反应4h。在此工艺下,三鸟苷酸的接枝率达到了6.77%,阻燃因子平均接枝厚度为0.167μm,干态强度与干态断裂伸长率分别增加了7.3%、3.29%;接枝鸟苷酸粘胶纤维的LOI增加66.33%,燃烧时间延长38.64%,热释放量减少43.43%。洗涤30次,其LOI值仅降低1.03%。     

粘胶纤维接枝含磷阻燃单体的研究

用含磷、硫的阻燃共聚单体O,O-二乙基-O-烯丙基硫代磷酸酯与粘胶纤维在四价铈离子作引发剂的条件下,通过自由基共聚的方式制备了含磷、硫的改性粘胶纤维。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析对所制备的改性粘胶纤维进行了表征及性能研究。结果表明,阻燃共聚单体接枝到了粘胶纤维的表面;改性后的粘胶纤维的热分解温度较未改性的粘胶纤维提前,且热性能显著提高。     

羧基化氧化石墨烯-谷氨酸复合物的抗凝血性能

将手性的L-谷氨酸(Glu)接枝到羧基化氧化石墨烯片层上, 制备了一种羧基化氧化的氧化石墨烯-谷氨酸复合物(GeneO-Glu), 提高了羧基化的氧化石墨烯的生物相容性. 利用红外光谱、 静态水接触角、 X射线衍射及热重分析等手段对所合成的GeneO-Glu复合物进行了表征, 并对其复合机理进行了探讨. 结果表明, Glu可在一定条件下通过化学反应键合在羧基化的氧化石墨烯片层上. 血浆复钙时间随着复合物浓度的增加而增加; 不同pH值条件下合成的复合物在不同浓度下的溶血率均小于5%, GeneO-Glu复合物在低浓度时即表现出优良的抗凝血性能.     

DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响

以含羧基的碳纳米管(CNT-COOH)和9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)衍生物DOPO-NH₂为原料, 通过酰氯化反应、 缩合反应等制备了一种新型无机-有机杂化阻燃剂—DOPO衍生物改性碳纳米管(CNT-DOPO), 利用傅里叶变换红外光谱、 透射电子显微镜、 X射线光电子能谱及热重分析等对其结构进行表征并对有机物接枝率进行了定量测试. 结果表明, DOPO-NH₂成功接枝到碳纳米管上, 接枝率约为50%. 将CNT-COOH, DOPO-NH₂和CNT-DOPO以质量分数5%添加到聚乳酸(PLA)中制备阻燃PLA复合材料. 锥形量热测试结果表明, 与纯PLA相比, PLA/5CNT-COOH, PLA/5DOPO-NH₂和PLA/5CNT-DOPO 3种复合材料的热释放速率峰值分别下降46%, 3.4%和39.8%; 炭层形貌和结构分析表明, PLA/5CNT-DOPO的炭层石墨化程度最高, CNT-DOPO₂在凝聚相阻燃方面有明显的促进作用. 流变结果表明, 碳纳米管对黏弹转变影响很明显, PLA/5CNT-COOH和PLA/5CNT-DOPO基本上表现为弹性行为. 正是由于碳纳米管的存在, 使得PLA复合材料在低频区黏度增大, 并且在燃烧后期形成了连续致密的炭层, 有效降低了材料的热释放速率和烟释放.     

表面化学接枝改性阻燃棉织物的制备与性能

采用高碘酸钠对棉织物表面进行选择性氧化生成醛基,选取乙二胺与醛基反应,通过膦氢化加成反应将阻燃剂亚磷酸二甲酯接枝到棉织物表面,最后通过三羟甲基三聚氰胺对棉织物表面进行接枝改性,制备了含三羟甲基三聚氰胺/乙二胺/亚磷酸二甲酯阻燃棉织物.通过傅里叶红外光谱（FTIR）对改性后棉织物的结构进行了表征,通过极限氧指数（LOI）测试研究了其阻燃性能,通过锥形量热测试研究了其燃烧行为,通过在40℃皂水中洗涤10次考察了其耐水性能,通过扫描电子显微镜测试了其表面及燃烧后炭层的形貌.研究结果表明,经表面改性后,棉织物的LOI值由（19.5±1.0）%提高到了（43.1±1.0）%,经耐水洗测试后,LOI值仅下降至（42.6±1.0）%,保持了非常好的阻燃性能,表明通过表面接枝方法制备的三羟甲基三聚氰胺/乙二胺/亚磷酸二甲酯阻燃棉织物具有非常好的耐水洗性能.表面阻燃改性提高了棉织物在燃烧过程中的成炭性能,形成的连续膨胀的炭层较好地保护了内部织物,抑制了织物的降解和燃烧,从而提高了棉织物的阻燃性能.     

新型阻燃性氨基树脂鞣剂的合成

现有的阻燃剂产品多数分解温度低,难溶于水,不易渗透皮革纤维。本文合成的季戊四醇二氢酯羟甲基化三聚氰胺树脂具有高效的阻燃作用,又具有三聚氰胺树脂鞣剂独特的鞣革作用。本文考察其合成工艺条件及其对产品性能的影响因素。     

基于2-(4-二羟基硼烷)苯基喹啉-4-羧酸的二硼酸化合物的合成

以4-溴苯乙酮、靛红及常见试剂为起始原料,通过Pfitzinger reaction、羧基酯化、钯催化、水解等反应合成2-(4-二羟基硼烷)苯基喹啉-4-羧酸(PBAQA).二胺化合物经二碳酸二叔丁酯单保护、酰胺缩合、盐酸脱保护基,再与另一端苯基硼酸化合物酰胺缩合,合成了3个含有PBAQA结构的二硼酸新化合物,考察了溶剂选择、反应温度、活化反应时间以及反应中羧基化合物与1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)和1-羟基苯并三唑(HOBT)物质的量之比对二硼酸类化合物收率的影响.通过IR、~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS对新化合物的结构进行表征.结果表明最佳反应条件为以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂,反应温度20℃,活化反应60 min,反应中羧基化合物与DCC和HOBT的物质的量之比在1∶20∶20的条件下,收率可达82%,纯度90%.该合成路线具有操作步骤简便,经济适用,副产物少易于纯化等特点,对二硼酸化合物衍生化研究具有重要实用和经济价值.     

三聚氰胺三聚硫氰酸盐的合成

以三聚氰胺和三聚硫氰酸为原料合成了一种新型含硫三聚氰胺基阻燃剂——三聚氰胺三聚硫氰酸盐(MSA),其结构和热性能经1H NMR,13C NMR,FT-IR,元素分析和TGA表征。确定了合成MSA的最优工艺条件为:去离子水为溶剂,三聚硫氰酸和三聚氰胺摩尔比为1∶1,反应时间为3 h。TGA分析表明:MSA失重5%时,温度为308.8℃,600℃时分解基本完全,残碳率为0.86%。     

二苯氧基磷酸三聚氰胺盐阻燃改性环氧树脂

本文通过二苯氧基磷酸(DPHP)与三聚氰胺之间的一步中和反应成功地合成了二苯氧基磷酸三聚氰胺盐(MDHP),并将其作为添加型阻燃剂应用于环氧树脂中。热重分析结果显示,MDHP的加入使环氧固化物的分解提前且氮气氛下残炭量显著增加。阻燃性能测试结果表明,环氧固化物的氧指数(LOI)在阻燃剂添加量为5 phr时即可达到32.9%,锥形量热数据表明MDHP的加入能显著降低其峰值热释放(PHRR)、总热释放(THR)、总烟释放(TSP)等,同时残余质量(Mass)有所增加。另外,固化物的弯曲和冲击性能均能得到很好的保持,表现出潜在的应用前景。     

三聚氰胺焦磷酸盐阻燃剂的合成及性能表征

三聚氰胺焦磷酸盐自膨胀阻燃剂[1]无卤、低烟、低毒,其热解温度与被阻燃材料的降解温度的匹配,效果很好。本文合成了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)[2],用元素分析,XRD、TG、DSC、IR等表征,并对其阻燃性能进行了测定,讨论了阻燃机理。1　实验部分1.1　仪器与试剂三聚氰胺(化学纯,含量不少于98.5%,北京化工厂);焦磷酸钠(Na4P2O7·10H2O,分析纯,含量不少于99.0%,上海科昌精细化学品公司);浓硫酸(分析纯,成都新都金牛王化工厂);硝酸(分析纯,成都有机化学试剂厂)。岛津TG 50H热重分析仪和DSC 50H差热分析仪;PerKin Eimer240C元素分析仪;…     

聚硅氧烷接枝酯类手性固定相的制备与表征

以S-(-)-乳酸甲酯、S-(-)-α-苯乙醇、(S)-(+)-仲丁醇为手性源,N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)为缩水剂、4-二甲氨基吡啶为酰化催化剂,分别与上述三种不饱和酸进行酯化反应设计合成出新的手性不饱和酯类单体,提纯产物,用红外扫描、核磁共振及有机元素分析表征确定了得到了纯净的产物。然后,以聚硅氧烷接枝手性单体,制备手性固定相。     

熔体自由基反应法制备聚丙烯/碳纳米管复合材料

以2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）己烷（DHBP）在聚丙烯体系中引发形成自由基,以二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）调控自由基反应,通过熔融共混一步法制备了共价接枝的聚丙烯/碳纳米管（PP/CNTs）复合材料。 通过拉曼光谱和透射电子显微镜证明发生了共价接枝反应,并研究了PP/CNTs的结晶性能、热性能与力学性能。 结果表明,发生共价接枝的PP/CNTs与未接枝的PP/CNTs及PP相比,其结晶温度分别提高了2.6和12.0 ℃,热分解温度T5%分别提高了6.4和34.8 ℃,其拉伸强度和拉伸模量略有提高,冲击强度分别提高了56.7%和58.1%。     

DOPO基膦酸铝盐的制备及其阻燃环氧树脂的性能研究

以10-羟基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-OH)和六水合氯化铝为原料合成了一种DOPO基膦酸铝盐(DOPO-Al)阻燃剂,通过红外光谱、扫描电镜、能谱、核磁共振磷谱和热失重表征了其结构,并制备了DOPO-Al阻燃的环氧树脂,通过极限氧指数、锥形量热、热失重和差示扫描量热测试分析了该树脂的阻燃和热性能。结果表明,DOPO-Al为高温阻燃剂,其初始热分解温度(T_(5%))高达595.5℃。DOPO-Al能提高环氧树脂的阻燃性能和耐热性。当DOPO-Al添加量为7.5%(wt)时,环氧树脂的LOI值由24.1%提高至31.3%;在燃烧过程中,使其热释放速率峰值、平均热释放速率、总热释放、总烟释放和总烟产量均降低,使残留物增加幅度高达135%。炭层分析表明DOPO-Al存在凝聚相阻燃机理。环氧树脂的T_(5%)和玻璃化转变温度分别高达368.9℃和161.8℃,所制备阻燃环氧树脂具有较好的热性能。     

星形PLA-PEG嵌段共聚物胶束的制备与表征

以胆酸为引发剂,用辛酸亚锡催化丙交酯开环聚合合成星型CA-PLA。利用DCC为脱水剂,将不同分子量的端羧基化PEG与星型CA-PLA偶联,合成一系列以胆酸为核的星形两亲性嵌段共聚物,用透析法制备共聚物胶束,并用TEM和DLS研究胶束的性质。合成了分子量为6000和12000的两种CA-PLA,其分子量可以通过胆酸羟基与丙交酯的比例进行控制。将分子量2000和5000的PEG分别与两种CA-PLA偶联,合成了四种星型CA-PLA-PEG嵌段共聚物。共聚物胶束形貌为均匀的球形,粒径为20-40nm,且随共聚物中PLA链段分子量的增加而增大,随PEG链段分子量的增加而减小。临界胶束浓度(CMC)低于同等链段长度的线型PLA-PEG嵌段共聚物胶束。     

交联三嗪类聚合物的制备及其成炭性研究

通过异氰尿酸三缩水甘油酯与三聚氰胺的本体熔融聚合反应,合成了一种交联结构的三嗪类聚合物成炭剂,它显示出良好的热稳定性和耐水性,其制备过程不需溶剂,简单易行,且无有害物质排放.这种新型交联聚合物与聚磷酸铵复配(质量比1:5)而组成的膨胀型阻燃剂,应用于聚丙烯阻燃.当膨胀阻燃剂用量为阻燃聚丙烯的32%时,燃烧测试分析表明,所获得的炭层展现出致密连续的结构,其阻燃氧指数达到32,垂直燃烧FV-0,热释放速率峰值为486kJ/m2,比纯PP降低了47.5%,而有焰燃烧时间为714s,比纯聚丙烯增加54.9%.     

聚乙二醇二丁二酸酯的合成

聚乙二醇在药物合成上有很广泛的用途,但其端羟基的活性相对较低,直接应用受到限制.若将羟基活化为羧基则可以扩大其应用范围;尤其是在合成二聚物时,将疏水链换成亲水的聚乙二醇二丁二酸酯链可以增加桥链的亲水性.为此,以聚乙二醇、丁二酸酐为反应物,以吡啶为溶剂,分别合成了一缩二乙二醇二丁二酸酯、二缩三乙二醇二丁二酸酯、三缩四乙二...     

聚硅氧烷接枝酯类单体手性固定相的制备及其表征

以S-(-)-乳酸甲酯、S-(-)-α-苯乙醇、(S)-(+)-仲丁醇为手性源,以N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)为缩水剂、4-二甲氨基吡啶为酰化催化剂,分别与上述3种不饱和酸进行酯化反应合成了新的手性不饱和酯类单体,用红外光谱、核磁共振及有机元素分析表征了产物结构. 以聚硅氧烷接枝手性单体,制备得到了手性固定相.     

聚对二氧环己酮/聚乙二醇多嵌段共聚物的合成与表征

首先合成双端羟基的聚对二氧环己酮预聚物(PPDO)和双端羧基的聚乙二醇预聚物(PEG),然后以丁二酸酐/二环己基碳二亚胺(DCC)将PPDO与PEG偶联共聚,得到PPDO/PEG多嵌段共聚物.通过1H-NMR和GPC表征了聚合物的结构和分子量.采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究了共聚物的结晶性能和热稳定性.用透析法制备了共聚物纳米粒子,并用动态光散射(DLS)表征了共聚物纳米粒子的粒径及分散度,结果表明,随着共聚物亲水链段PEG含量的增加,其纳米粒子更易形成,粒子粒径随共聚物分子量增大而增大.     

超支化聚磷酸酯阻燃剂对尼龙6的成炭促进作用

以三氯氧磷和双酚A为原料制备了具有超支化结构的聚磷酸酯阻燃剂(HPPEA),通过红外(FTIR),核磁(1H-NMR,31P-NMR)及热重分析表征了产物的结构和热稳定性.将HPPEA与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)进行复配,通过熔融共混法制备阻燃尼龙6,通过氧指数法和垂直燃烧法测试了其阻燃性能,采用热重分析(TGA)研究...     

光固化阻燃单体、树脂合成及其阻燃机理研究

本文综述了过去十余年间中国科技大学施文芳教授研究组在光固化阻燃技术领域的工作成果，主要包括活性单体、稀释剂、光固化树脂配方等体系，品类有磷酸酯类单体、含磷丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯树脂、膦酸酯类单体和树脂、丙烯酸化环状磷腈、甲基丙烯酸化三聚氰胺、含磷环氧单体等十余种。同时介绍了这些配方体系的合成、性能和应用方法，以及对其热降解、阻燃性能评价和阻燃机理的研究。