纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体结晶行为的研究

使用溶剂共混法制备了热塑性聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅复合材料,采用多种实验技术阐明了纳米二氧化硅诱导聚氨酯弹性体中软段结晶的微观机理.TEM表明纳米二氧化硅在聚氨酯弹性体中有很好的分散性,DSC实验发现高温退火后等温结晶处理的聚氨酯纳米复合材料中软段的结晶性和玻璃化转变温度显著提高,纳米二氧化硅的加入量影响玻璃化转变温度和熔融焓最终的平衡值以及它们的增长速率.固体NMR实验发现退火后复合材料中的软段分子运动受到限制,而硬段的链运动明显提高.上述实验结果表明硬段链间的氢键在高温下被破坏,在退火过程中纳米二氧化硅与硬段间的相互作用使得硬段链运动增强,进而促进了与硬段相连的软段结晶能力的提高.基于实验结果建立了聚氨酯/无机纳米复合材料在高温退火和低温等温结晶处理下微观结构和动力学演化的物理模型.     

分子设计在热塑性弹性体制备中的应用

本文综述了近年来基于分子设计原理制备的热塑性弹性体的研究报道,包括提高聚氨酯热塑性弹性热稳定性和柔韧性;用立构可控茂金属催化剂制备聚丙烯热塑性弹性体;热可逆共价交联聚合物和星型结构、棕榈树结构、哑铃形结构聚合物的研究.同时对乳液互穿网络型热塑性弹性体以及热塑性弹性体共混物进行了简要介绍.     

鞋用水性聚氨酯胶黏剂的制备及表征

通过预聚体分散法,以二羟甲基丙酸(DMPA)、蔗糖(sucrose)为亲水扩链剂和交联剂制备了一种鞋用水性聚氨酯胶黏剂.通过FTIR、DSC、力学性能、固化速度等研究了蔗糖用量对聚氨酯结构与性能的影响.结果表明蔗糖己引入聚氨酯主链.随着蔗糖用量的增加,相同处理温度下聚氨酯胶液的固化速度提高,胶膜的吸水率降低,拉伸强度增大,断裂伸长率减小,粘接试样的T-剥离强度逐渐增大.当蔗糖用量超过5.52 wt%时,合成及乳化过程中体系容易凝聚,且所制得的胶黏剂粘接强度有所下降.总之,通过改变蔗糖用量可以显著改变水性聚氨酯结构与性能.     

端硅烷基液体氟弹性体的合成与固化及性能

用两步法合成了端硅烷基液体氟弹性体:(1)以端羧基液体氟弹性体和五氟苯酚为原料,通过Steglich反应制备了端五氟苯酚酯液体氟弹性体;(2)端五氟苯酚酯液体氟弹性体与γ-氨丙基三乙氧基硅烷发生取代反应,制备端硅烷基液体氟弹性体.用FTIR,1H-NMR,19F-NMR和GPC对端羧基液体氟弹性体、端五氟苯酚酯液体氟弹性体和端硅烷基液体氟弹性体的化学结构进行了表征.端硅烷基液体氟弹性体可在室温下进行湿度固化,固化膜的T g随着固化前硅烷封端液体氟弹性体相对分子质量的增加而降低.固化膜具有很好的耐酸,航空煤油,非极性溶剂等化学药品性,且高分子量的固化膜的耐航空煤油,环己烷,盐酸性能优于低分子量的固化膜.固化膜具有较好的疏水疏油性,与水的接触角为91°~114°,与丙三醇的接触角为89°~111°.固化膜具有较好的耐热性能,5%热失重温度T5在215~280℃,800℃的残炭率为23.44%~38.69%.     

LaNiO3衬底上Pb(ZrxTi1－x)O3铁电薄膜及梯度薄膜的制备和研究

报道了在镍酸镧 (LaNiO₃, 简称LNO)衬底上锆钛酸铅 [Pb(Zr_xTi_1－x)O₃, 简称PZT]铁电薄膜及其成分梯度薄膜的结构、介电性能、铁电性能以及热释电性能. 首先通过金属有机化合物热分解(MOD)法在Si(100)基片上制备出LaNiO₃, 薄膜, 再通过溶胶-凝胶(sol-gel)法, 在LNO/Si(100)衬底上制备出Pb(Zr_0.80Ti_0.20)O₃, [PZT(80/20)]和Pb(Zr_0.20Ti_0.80)O₃, [PZT(20/80)]铁电薄膜及其成分梯度薄膜. 经俄歇微探针能谱仪(AES)对制备的梯度薄膜进行了成分深度分析, 结果证实成分梯度的存在. 经XRD分析表明, 制备的梯度薄膜为四方结构和三方结构的复合结构, 但其晶面存在一定的结构畸变. 经介电频谱测试表明, 梯度薄膜的介电常数比每个单元的介电常数要大, 但介电损耗相近. 在10 kHz下, 梯度薄膜的介电常数和介电损耗分别为317和0.057. 经电滞回线的测试表明, 梯度薄膜的剩余极化强度比每个单元都大, 而矫顽场却明显较小. 梯度薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为29.96 μC•cm^-2 和54.12 kV•cm^－1. 经热释电性能测试表明, 室温下梯度薄膜的热释电系数为5.54×10-8 C•cm^－2•K^－1, 高于每个单元的热释电系数.     

铝合金表面超疏水涂层的制备及其耐蚀性能

基于含氟聚氨酯和纳米SiO₂的协同作用, 在铝合金表面成功制备了一层超疏水涂层. 用红外光谱、扫描电镜和电化学测试等技术对超疏水涂层进行了表征和分析. 红外光谱结果表明, 硅烷偶联剂(A1100)成功键合到纳米SiO₂表面. 扫描电镜和接触角测定仪对涂层的表面形貌表征结果表明, 涂层表面存在微米鄄亚微米尺度的粗糙结构, 接触角可达到156°, 滚动角小于5°. 电化学测试(交流阻抗和极化曲线)结果表明, 所得到的涂层极大地提高了铝合金的耐蚀性能.     

交联密度对脂肪族聚氨酯弹性体结构与性能的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚醚二元醇、三羟甲基丙烷(TMP)和1,4-丁二醇反应制备了具有不同交联密度的脂肪族聚氨酯弹性体.研究结果表明,当聚氨酯弹性体的硬段含量为40 wt%时,随着TMP含量的增加,聚氨酯弹性体的交联密度线性增加.随着聚氨酯弹性体交联密度的提高,聚氨酯中硬段相的玻璃化转变温度由32℃降为2...     

环氧液晶弹性体材料的制备与力学性能研究

传统的液晶弹性体材料多采用丙烯酸酯类或聚硅氧烷类分子,通过自由基聚合制备.然而由于自由基聚合易被氧气阻聚,固化过程收缩率高且内应力大,传统液晶弹性体材料的力学性能并不是很优异.为解决这一问题,本文合成了带有环氧基团的液晶单体和交联剂,使用碘鎓盐作为引发剂,通过光引发阳离子反应,用原位聚合交联法制备了环氧液晶弹性体材料.光引发阳离子聚合和传统自由基聚合相比,不受氧气影响且弹性体固化时体积收缩率小.对制备出的液晶弹性体材料的晶相和力学等性能进行探究和表征,发现其比传统的丙烯酸酯类或者聚硅氧烷类液晶弹性体材料具有更优异的力学性能,在清亮点以上,其弹性模量达到了0.92 MPa.     

有机金属催化剂对脂肪族聚氨酯树脂储存稳定性的影响

以聚己二酸乙二醇丁二醇酯(PBGA)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别采用辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、MB 20、BiCAT Zn、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮镍、新癸酸钕和新癸酸铈8种有机金属催化剂,合成弱溶剂体系的脂肪族聚氨酯树脂.采用FTIR和GPC研究了聚氨酯树脂的合成;采用机械性能测试仪对聚氨酯弹性体膜进行了机械性能测试;通过高温储存实验,考察了有机金属催化剂对聚氨酯树脂储存稳定性的影响;采用FTIR、GPC和1H-NMR等技术研究了聚氨酯树脂的降解机理.结果表明,不同金属离子催化剂对聚氨酯的合成及其储存稳定性有显著影响;树脂在高温储存过程中的黏度降低是聚氨酯分子链结构中的酯基发生醇解,进而导致分子量降低,弹性体机械性能下降.     

N,N-二羟乙基十二烷基胺的合成及性能

以二乙醇胺和溴代十二烷为原料,在无水乙醇介质中合成了脱模剂用新型原材料N,N-二羟乙基十二烷基胺.通过正交试验法对合成工艺进行了优化,研究了各种因素对合成产率的影响,确定了在无水乙醇介质中合成该化合物的最佳工艺条件;表征了合成产物的结构,并测定了其理化性能和表面化学性能.结果表明:在无水乙醇介质中合成N,N-二羟乙基十二烷基胺简单易行,产率为85.37%.合成产物在水溶液中的临界胶束浓度为2.92×10-3mol/L,所对应的液体表面张力为20.875 mN/m.以合成产物为原材料制备的固化薄膜的表面能为14.57 mN/m,小于聚氨酯塑料的表面能29 mN/m,是聚氨酯塑料和弹性体脱模剂的理想原材料.     

多壁MoS2纳米管的低温催化制备

在H₂ + CH₄ + C₄H₄S催化还原气氛中, 于300℃加热分解高能球磨后的前驱体(NH4)2MoS₄. 用XRD, SEM, TEM, HRTEM, EDX和BET对反应产物进行了分析表征. 实验结果表明反应产物是多壁的MoS₂纳米管, 它们的长度可达3~5 mm, 内径约为15 nm, 外径约为30 nm, 层间距为0.62 nm. 实验测定了MoS₂纳米管N₂吸/脱附等温曲线及孔径大小分布. 这种低温催化热反应对该类纳米管的规模制备有着十分重要的意义.     

高能球磨和低温烧结制备高电位梯度ZnO厚膜压敏电阻

通过高能球磨和低温烧结,制备出高电位梯度的ZnO厚膜压敏电阻,并研究了烧结温度对厚膜试样电学性能的影响.结果表明,高能球磨可显著细化粉体颗粒,球磨后颗粒的平均尺寸减小到0.420μm;颗粒的高度细化促使厚膜可在650-850℃的低温范围烧结成瓷,其中在700℃的烧结条件下,厚膜试样的综合性能最佳,电位梯度达到3175.6 V·mm-1,漏电流为30.7μA,非线性系数为13,微观势垒高度为0.79eV,耗尽层宽度为14.4nm,施主浓度为2.24×1018cm-3,表面态密度为3.22×1012cm-2.     

紫外光固化水性树脂的研究与应用

介绍了紫外光固化水性树脂的分类,着重从引入的亲水基团种类的不同介绍了阴离子型、阳离子型以及非离子型三种水性UV固化自乳化型聚氨酯丙烯酸酯树脂的分类与制备,以及国内外的最新研究进展;并对水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的其它相关研究进行了概述,简要介绍了水性UV固化树脂的相关应用.     

温度对丁腈羟聚氨酯固化反应及性能的影响

端羟基液体丁二烯-丙烯腈共聚物(简称丁腈羟,以HTBN表示)通常用甲苯二异氰酸酯作固化剂,N,N′-二羟丙基苯胺为链延伸剂经二步法固化成丁腈羟聚氨酯弹性体。本文报导丁腈羟-甲苯二异氰酸酯预聚体和N,N′-二羟丙基苯胺体系中同化温度对同化反应及固化弹性体性能的影响规律。     

环氧丁羟型聚氨酯弹性体的制备与性能

以间氯过氧苯甲酸(mCPBA)为氧化剂对降解法制备的端羟基聚丁二烯(DHTPB)中的部分双键进行环氧化改性,通过控制mCPBA和双键的比例制得具有不同环氧率的环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB),经1H-NMR分析测试表明EHTPB的环氧率分别为5%、10%和15%,与设计值基本一致.进一步以EHTPB为多元醇、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为异氰酸酯、1,4-丁二醇为扩链剂制备了环氧丁羟型聚氨酯弹性体(EPU),并对其性能进行了测试,研究结果表明:丁羟胶的环氧化改性对聚氨酯弹性体的力学性有着一定的提升作用,其杨氏模量和拉伸强度随环氧率的上升而提高,而断裂伸长率则随环氧率的上升有所下降;环氧丁羟型聚氨酯弹性具有优异的弹性恢复能力;环氧化改性后,聚氨酯弹性体的热稳定性有一定程度的提高;聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度随环氧率的上升而升高.     

聚碳酸亚丙酯-聚醚聚氨酯的合成与性能

本文报道用CO2与环氧丙烷共聚产物聚碳酸亚丙酯和环氧丙烷均聚物来制备聚氨酯（PPCPOPU）弹性体。探讨了这类弹性体的最佳合成方法，考察了异氰酸酯基与羟基的比值；扩链交联剂用量等因素对弹性体的力学性能的影响。研究了弹性体的形态结构及其性能对配比的依赖关系。发现聚碳酸亚丙酯的耐热性因聚氨酯的形成而得到较大的改善，并发现该类弹性体具有优异的耐水性能。     

计算机模拟研究磷酸铝AlPO4-H3相转变

用分子动力学方法模拟研究了磷酸铝AlPO₄-H₃在高温下的相转变过程. 从磷酸铝AlPO₄-H₃的结构出发, 通过去除非骨架的H2O分子和改变骨架四元环中T原子的上下连接顺序, 设计出一系列磷酸铝AlPO₄-H₃高温相的理论模型. 通过对这些理论模型进行全局几何优化, 讨论了它们的结构特点和热力学稳定性. 模拟结果表明, 磷酸铝AlPO₄-H₃在能量上有利于转变为AlPO₄-C, 进而转变为AlPO₄-D及一些新型未知的三维磷酸铝骨架.     

聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的固化特性

系统研究了聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的黏度与固化特性,发现随着色浆含量的增加,复合体系的黏度呈递增趋势,但明显低于理论加和值;而复合体系的凝胶时间、表观起始固化温度与表观峰值固化温度随着色浆含量的增加而增加,但表观终止固化温度与固化热焓却降低;随着升温速率的增大,复合体系的特征固化温度均向高温方向移动,但固化热焓基本不变.将升温速率外推至零,可计算出体系的起始固化温度、峰值固化温度以及终止固化温度,从而确定体系的固化工艺.同时基于不同升温速率下的表观峰值固化温度,通过Kissinger方程可计算得到聚氨酯改性不饱和聚酯/色浆复合体系的固化反应表观活化能以及固化反应动力学指前因子.在最佳固化工艺条件下,聚氨酯改性不饱和聚酯树脂/色浆复合涂层的黏附力均在一级以上.     

多元醇对对苯二异氰酸酯基聚氨酯微孔弹性体的形态与性能影响

以对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,4-丁二醇、水、聚四氢呋喃醚多元醇(PTMEG)和氢化端羟基丁二烯多元醇(HLBH)为原料,采用两步法制备出聚氨酯微孔弹性体样品。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)、动态机械分析(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)、万能材料试验机等技术手段对样品的微相分离、耐低温性能、动态生热进行了系统表征。结果表明,两种多元醇结构对泡孔尺寸影响不大,微孔尺寸在100~300μm之间,其中以150μm尺寸左右的泡孔居多;HLBH制备的聚氨酯微孔弹性体硬段形成的氢键数量多于PTMEG制备的微孔弹性体,具有更好的微相分离;由于较好的微相分离结构,HLBH样品在-30~150℃具有很宽的模量平台区,而PTMEG样品受软段的低温结晶影响,在0℃以下模量急剧上升,HLBH样品低温下的刚度变化优于PTMEG样品;同时HLBH样品的滞后生热亦小于PTMEG样品,具有更好的动态疲劳性能。     

多维网状结构三氧化钨的制备与表征

通过浓缩含有H₂O₂, 甲醇, 过钨酸, 和聚乙烯吡咯烷酮的溶液, 制备了含有介孔的WO₃多维网状结构. 用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、粉末X－射线衍射(XRD)、热失重分析(TG)、高分辨率透射显微镜(HRTEM)和N2等温吸附(BET)等技术, 对所制备的和煅烧后的WO₃网状结构进行了表征. 光学显微和SEM照片展示了这种形似泡沫的多维网状结构. 泡沫状WO₃不论在煅烧前还是煅烧后都比较稳定, 表现出自支撑的性质. 放大的SEM图表明, 煅烧后网状结构的壁是由WO₃的纳米颗粒组装而成的. XRD衍射分析表明, WO3泡沫煅烧前是非晶体, 煅烧后为正交晶系的晶体. 煅烧后WO₃的N₂吸附曲线是典型的IV型曲线. 脱附线在p/p₀＞0.6的滞后表明样品含有介孔, HRTEM图证实了这一结论. 吸附曲线在p/p₀≈1处陡然上升, 表明了大孔的存在, 印证了SEM的观察. 作为结构诱导剂的PVP具有廉价和稳定所制备溶液的优势.